Georgy Lerner - Biologie. Kompletní průvodce přípravou na jednotnou státní zkoušku

G.I. Lerner

Biologie

Kompletní průvodce přípravou na jednotnou státní zkoušku

Jednotná státní zkouška je nová forma certifikace, která se stala povinnou pro absolventy středních škol. Příprava na jednotnou státní zkoušku vyžaduje, aby si školáci rozvinuli určité dovednosti při odpovídání na navrhované otázky a dovednosti při vyplňování formulářů zkoušek.

Navrhovaná kompletní příručka o biologii poskytuje všechny potřebné materiály pro kvalitní přípravu na zkoušku.

1. Kniha obsahuje teoretické znalosti základní, pokročilé a vysoké úrovně znalostí a dovedností testovaných ve zkušebních písemkách.

3. Metodický aparát knihy (ukázky úloh) je zaměřen na prověření znalostí a určitých dovedností studentů při aplikaci těchto znalostí ve známých i nových situacích.

4. Nejobtížnější otázky, jejichž odpovědi způsobují školákům potíže, jsou analyzovány a diskutovány, aby se studentům pomohlo se s nimi vyrovnat.

5. Pořadí prezentace výukového materiálu začíná „Obecnou biologií“, protože Obsah všech ostatních předmětů zkouškové práce vychází z obecných biologických pojmů.

Na začátku každé části jsou uvedeny KIM pro tuto část kurzu.

Poté je uveden teoretický obsah tématu. Poté jsou nabídnuty příklady testových úloh všech forem (v různém poměru), které se nacházejí ve zkušební písemce. Zvláštní pozornost je třeba věnovat termínům a konceptům, které jsou uvedeny kurzívou. Jsou to ti, kteří jsou primárně testováni ve zkouškových písemkách.

V řadě případů jsou analyzovány nejobtížnější problémy a navrženy přístupy k jejich řešení. V odpovědích na část C jsou uvedeny pouze prvky správných odpovědí, které vám umožní upřesnit informace, doplnit je, případně uvést jiné důvody ve prospěch vaší odpovědi. Ve všech případech tyto odpovědi postačují ke složení zkoušky.

Navrhovaná učebnice biologie je určena především školákům, kteří se rozhodli konat jednotnou státní zkoušku z biologie, a také učitelům. Zároveň se kniha bude hodit všem středoškolákům, protože umožní nejen nastudovat předmět v rámci školního vzdělávacího programu, ale i systematicky kontrolovat jeho zvládnutí.

Biologie – věda o životě

1.1. Biologie jako věda, její úspěchy, metody výzkumu, propojení s jinými vědami. Role biologie v životě a praktické činnosti člověka

Termíny a koncepty testované ve zkušebních pracích pro tuto sekci: hypotéza, výzkumná metoda, věda, vědecký fakt, předmět studia, problém, teorie, experiment.

Biologie- věda, která studuje vlastnosti živých soustav. Definovat, co je živý systém, je však poměrně obtížné. To je důvod, proč vědci stanovili několik kritérií, podle kterých lze organismus klasifikovat jako živý. Hlavními z těchto kritérií jsou metabolismus nebo metabolismus, sebereprodukce a autoregulace. Diskuzi o těchto a dalších kritériích (či) vlastnostech živých tvorů bude věnována samostatná kapitola.

Pojem věda je definována jako „oblast lidské činnosti pro získávání a systematizaci objektivních znalostí o realitě“. V souladu s touto definicí je předmětem vědy – biologie život ve všech jejích projevech a podobách, jakož i na různých úrovně .

Každá věda, včetně biologie, používá určité metody výzkum. Některé z nich jsou univerzální pro všechny vědy, například pozorování, předkládání a testování hypotéz, budování teorií. Jiné vědecké metody mohou používat pouze některé vědy. Například genetici mají genealogickou metodu pro studium lidských rodokmenů, chovatelé mají hybridizační metodu, histologové metodu tkáňových kultur atd.

Biologie úzce souvisí s dalšími vědami – chemií, fyzikou, ekologií, geografií. Samotná biologie se dělí na mnoho speciálních věd, které studují různé biologické objekty: biologii rostlin a živočichů, fyziologii rostlin, morfologii, genetiku, systematiku, výběr, mykologii, helmintologii a mnoho dalších věd.

Metoda- to je cesta výzkumu, kterou vědec prochází při řešení jakéhokoli vědeckého úkolu nebo problému.

Mezi hlavní vědecké metody patří následující:

Modelování– metoda, při které vzniká určitý obraz předmětu, model, s jehož pomocí vědci získávají potřebné informace o předmětu. Například při stanovování struktury molekuly DNA vytvořili James Watson a Francis Crick model z plastových prvků - dvojitou šroubovici DNA, odpovídající datům rentgenových a biochemických studií. Tento model plně vyhovoval požadavkům na DNA. ( Viz část Nukleové kyseliny.)

M.: 2015. - 416 s.

Tato referenční kniha obsahuje veškerý teoretický materiál o kurzu biologie, který je nutný ke složení jednotné státní zkoušky. Zahrnuje všechny prvky obsahu, ověřené testovacími materiály, a pomáhá zobecnit a systematizovat znalosti a dovednosti pro středoškolský (středoškolský) kurz. Teoretický materiál je prezentován stručnou, přístupnou formou. Každá část je doplněna příklady testovacích úloh, které vám umožní otestovat své znalosti a stupeň připravenosti na certifikační zkoušku. Praktické úkoly odpovídají formátu jednotné státní zkoušky. Na konci příručky jsou uvedeny odpovědi na testy, které pomohou školákům a uchazečům otestovat se a doplnit stávající mezery. Příručka je určena školákům, uchazečům o studium a učitelům.

Formát: pdf

Velikost: 11 MB

Sledujte, stahujte:drive.google

OBSAH
Od autora 12
Sekce 1. BIOLOGIE JAKO VĚDA. METODY VĚDECKÉHO POZNÁNÍ
1.1. Biologie jako věda, její úspěchy, metody poznávání živé přírody. Role biologie při utváření moderního přírodovědného obrazu světa 14
1.2. Úroveň organizace a evoluce. Hlavní úrovně organizace živé přírody: buněčná, organismická, populačně-druhová, biogeocenotická, biosféra.
Biologické systémy. Obecná charakteristika biologických systémů: buněčná stavba, vlastnosti chemického složení, metabolismus a přeměna energie, homeostáza, dráždivost, pohyb, růst a vývoj, rozmnožování, evoluce 20
Sekce 2. BUŇKA JAKO BIOLOGICKÝ SYSTÉM
2.1. Moderní buněčná teorie, její hlavní ustanovení, role ve formování moderního přírodovědného obrazu světa. Rozvoj znalostí o buňce. Buněčná stavba organismů je základem jednoty organického světa, důkazem příbuznosti živé přírody 26
2.2. Diverzita buněk. Prokaryotické a eukaryotické buňky. Srovnávací charakteristiky buněk rostlin, živočichů, bakterií, hub 28
2.3. Chemické složení, buněčná organizace. Makro- a mikroprvky. Vztah mezi strukturou a funkcemi anorganických a organických látek (proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy, ATP), které tvoří buňku. Úloha chemikálií v buňce a lidském těle 33
2.3.1. Anorganické látky buněk 33
2.3.2. Organické látky buňky. Sacharidy, lipidy 36
2.3.3. Bílkoviny, jejich struktura a funkce 40
2.3.4. Nukleové kyseliny 45
2.4. Buněčná struktura. Vztah mezi strukturou a funkcemi částí a organel buňky je základem její integrity 49
2.4.1. Vlastnosti struktury eukaryotických a prokaryotických buněk. Srovnávací údaje 50
2.5. Metabolismus a přeměna energie jsou vlastnosti živých organismů. Energetický a plastový metabolismus, jejich vztah. Etapy energetického metabolismu. Fermentace a dýchání. Fotosyntéza, její význam, kosmická role. Fáze fotosyntézy.
Světelné a temné reakce fotosyntézy, jejich vztah. Chemosyntéza. Role chemosyntetických bakterií na Zemi 58
2.5.1. Energetický a plastový metabolismus, jejich vztah 58
2.5.2. Energetický metabolismus v buňce (disimilace) 60
2.5.3. Fotosyntéza a chemosyntéza 64
2.6. Genetická informace v buňce. Geny, genetický kód a jeho vlastnosti. Maticový charakter biosyntetických reakcí. Biosyntéza bílkovin a nukleových kyselin 68
2.7. Buňka je genetická jednotka živé věci. Chromozomy, jejich struktura (tvar a velikost) a funkce. Počet chromozomů a jejich druhová stálost.
Somatické a zárodečné buňky. Životní cyklus buňky: interfáze a mitóza. Mitóza je dělení somatických buněk. Redukční dělení buněk. Fáze mitózy a meiózy.
Vývoj zárodečných buněk u rostlin a živočichů. Buněčné dělení je základem pro růst, vývoj a reprodukci organismů. Role meiózy a mitózy 75
Oddíl 3. ORGANISMUS JAKO BIOLOGICKÝ SYSTÉM
3.1. Diverzita organismů: jednobuněčné a mnohobuněčné; autotrofy, heterotrofy. Viry – nebuněčné formy života 85
3.2. Rozmnožování organismů, jeho význam. Způsoby rozmnožování, podobnosti a rozdíly mezi pohlavním a nepohlavním rozmnožováním. Hnojení u kvetoucích rostlin a obratlovců. Vnější a vnitřní a oplodnění 85
3.3. Ontogeneze a její inherentní vzorce. Embryonální a postembryonální vývoj organismů. Příčiny vývojových poruch organismů 90
3.4. Genetika, její úkoly. Dědičnost a variabilita jsou vlastnosti organismů. Základní genetické pojmy a symbolika. Chromozomální teorie dědičnosti.
Moderní představy o genu a genomu 95
3.5. Vzorce dědičnosti, jejich cytologický základ. Vzorce dědičnosti stanovené G. Mendelem, jejich cytologický základ (mono- a dihybridní křížení).
Zákony T. Morgana: vázaná dědičnost vlastností, poruchy genové vazby. Genetika sexu. Dědičnost znaků spojených s pohlavím.
Genová interakce. Genotyp jako integrální systém. Lidská genetika. Metody studia lidské genetiky. Řešení genetických problémů. Vypracování schémat křížení 97
3.6. Vzorce variability. Nedědičná variabilita (modifikace).
Norma reakce. Dědičná variabilita: mutační, kombinační. Typy mutací a jejich příčiny. Význam variability v životě organismů a v evoluci 107
3.6.1. Variabilita, její typy a biologický význam 108
3.7. Význam genetiky pro medicínu. Dědičná onemocnění člověka, jejich příčiny, prevence. Škodlivé účinky mutagenů, alkoholu, drog, nikotinu na genetický aparát buňky. Ochrana životního prostředí před kontaminací mutageny.
Identifikace zdrojů mutagenů v prostředí (nepřímo) a posouzení možných důsledků jejich vlivu na vlastní tělo 113
3.7.1. Mutageny, mutageneze, 113
3.8. Výběr, jeho cíle a praktický význam. Příspěvek N.I. Vavilov ve vývoji výběru: doktrína center diverzity a původu kulturních rostlin. Zákon homologických řad v dědičné variabilitě.
Metody šlechtění nových odrůd rostlin, plemen zvířat a kmenů mikroorganismů.
Význam genetiky pro selekci. Biologické zásady pěstování kulturních rostlin a domácích zvířat 116
3.8.1. Genetika a výběr 116
3.8.2. Pracovní metody I.V. Michurina 118
3.8.3. Centra původu pěstovaných rostlin 118
3.9. Biotechnologie, její směry. Buněčné a genetické inženýrství, klonování. Role buněčné teorie při vzniku a rozvoji biotechnologie. Význam biotechnologií pro rozvoj šlechtění, zemědělství, mikrobiologického průmyslu a zachování genofondu planety. Etické aspekty rozvoje některých výzkumů v biotechnologiích (klonování člověka, cílené změny genomu) 122
3.9.1. Buněčné a genetické inženýrství. Biotechnologie 122
Část 4. SYSTÉM A ROZMANITOST ORGANICKÉHO SVĚTA
4.1. Diverzita organismů. Význam děl C. Linného a J.-B. Lamarck. Hlavní systematické (taxonomické) kategorie: druh, rod, čeleď, řád (řád), třída, kmen (oddělení), říše; jejich podřízenost 126
4.2. Království bakterií, struktura, životní aktivita, rozmnožování, role v přírodě. Bakterie jsou patogeny, které způsobují onemocnění rostlin, zvířat a lidí. Prevence nemocí způsobených bakteriemi. Viry 130
4.3. Říše hub, stavba, životní aktivita, rozmnožování. Využití hub pro potraviny a léky. Rozpoznávání jedlých a jedovatých hub. Lišejníky, jejich rozmanitost, strukturní znaky a životní funkce.
Role hub a lišejníků v přírodě 135
4.4. Rostlinná říše. Stavba (tkáně, buňky, orgány), vitální činnost a rozmnožování rostlinného organismu (na příkladu krytosemenných rostlin). Rozpoznávání (na obrázcích) rostlinných orgánů 140
4.4.1. Obecná charakteristika rostlinné říše 140
4.4.2. Tkáně vyšších rostlin 141
4.4.3. Vegetativní orgány kvetoucích rostlin. Kořen 142
4.4.4. Útěk 144
4.4.5. Květina a její funkce. Květenství a jejich biologický význam 148
4.5. Rozmanitost rostlin. Hlavní divize závodu. Třídy krytosemenných rostlin, role rostlin v přírodě a lidském životě 153
4.5.1. Životní cykly rostlin 153
4.5.2. Jednoděložné a dvouděložné 158
4.5.3. Role rostlin v přírodě a lidském životě
4.6. Zvířecí království. Jednobuněční a mnohobuněční živočichové. Charakteristika hlavních typů bezobratlých, třídy členovců. Vlastnosti struktury, životní aktivity, rozmnožování, role v přírodě a životě člověka 164
4.6.1. Obecná charakteristika říše Zvířata 164
4.6.2. Podříše jednobuněčná neboli prvoci. Obecná charakteristika 165
4.6.3. Typ Coelenterates. Obecná charakteristika. Rozmanitost koelenterátů 171
4.6.4. Srovnávací charakteristiky zástupců typu ploštěnky 176
4.6.5. Typ Protocavitae nebo Roundworms 182
4.6.6. Typ Annelids. Obecná charakteristika 186
4.6.7. Typ Shellfish 191
4.6.8. Typ Členovci 197
4.7. strunatci. Charakteristika hlavních tříd. Role v přírodě a lidském životě. Rozpoznávání (na obrázcích) orgánů a orgánových systémů u zvířat 207
4.7.1. Obecná charakteristika typu Chordata 207
4.7.2. Supertřída Ryby 210
4.7.3. Třída obojživelníků. Obecná charakteristika 215
4.7.4. Třída Plazi. Obecná charakteristika 220
4.7.5. Třída ptáků 226
4.7.6. Třída Savci. Obecná charakteristika 234
Oddíl 5. LIDSKÉ TĚLO A JEHO ZDRAVÍ
5.1. Tkaniny. Stavba a životní funkce orgánů a orgánových soustav: trávení, dýchání, vylučování. Rozpoznávání (na obrázcích) tkání, orgánů, orgánových soustav 243
5.1.1. Anatomie a fyziologie člověka. Tkaniny 243
5.1.2. Stavba a funkce trávicí soustavy. 247
5.1.3. Stavba a funkce dýchacího systému 252
5.1.4. Stavba a funkce vylučovací soustavy. 257
5.2. Stavba a životní funkce orgánů a orgánových systémů: pohybový aparát, kožní, krevní oběh, lymfatický oběh. Lidská reprodukce a vývoj 261
5.2.1. Stavba a funkce pohybového aparátu 261
5.2.2. Kůže, její struktura a funkce 267
5.2.3. Stavba a funkce oběhového a lymfatického systému 270
5.2.4. Rozmnožování a vývoj lidského těla 278
5.3. Vnitřní prostředí lidského těla. Krevní skupiny. Krevní transfúze. Imunita. Metabolismus a přeměna energie v lidském těle. Vitamíny 279
5.3.1. Vnitřní prostředí těla. Složení a funkce krve. Krevní skupiny. Krevní transfúze. Imunita 279
5.3.2. Metabolismus v lidském těle 287
5.4. Nervový a endokrinní systém. Neurohumorální regulace vitálních procesů těla jako základ jeho integrity a spojení s prostředím 293
5.4.1. Nervový systém. Celkový plán budovy. Funkce 293
5.4.2. Stavba a funkce centrálního nervového systému 298
5.4.3. Stavba a funkce autonomního nervového systému 305
5.4.4. Endokrinní systém. Neurohumorální regulace vitálních procesů 309
5.5. Analyzátory. Smyslové orgány, jejich role v těle. Struktura a funkce. Vyšší nervová aktivita. Sen, jeho význam. Vědomí, paměť, emoce, řeč, myšlení. Zvláštnosti lidské psychiky 314
5.5.1. Smyslové orgány (analyzátory). Stavba a funkce orgánů zraku a sluchu 314
5.5.2. Vyšší nervová aktivita. Sen, jeho význam. Vědomí, paměť, emoce, řeč, myšlení. Zvláštnosti lidské psychiky 320
5.6. Osobní a veřejná hygiena, zdravý životní styl. Prevence infekčních onemocnění (virových, bakteriálních, plísňových, způsobených zvířaty). Prevence zranění,
techniky první pomoci. Duševní a fyzické zdraví člověka. Zdravotní faktory (autotrénink, otužování, fyzická aktivita).
Rizikové faktory (stres, fyzická nečinnost, přepracování, hypotermie). Špatné a dobré návyky.
Závislost lidského zdraví na stavu životního prostředí. Dodržování hygienických a hygienických norem a pravidel zdravého životního stylu.
Lidské reprodukční zdraví. Důsledky vlivu alkoholu, nikotinu a drog na vývoj lidského embrya 327
Sekce 6. EVOLUCE ŽIVÉ PŘÍRODY
6.1. Typ, jeho kritéria. Populace je strukturální jednotka druhu a elementární jednotka evoluce. Tvorba nových druhů. Metody speciace 335
6.2. Vývoj evolučních představ. Význam evoluční teorie Charlese Darwina. Vzájemný vztah hnacích sil evoluce.
Formy přírodního výběru, druhy boje o existenci. Vzájemný vztah hnacích sil evoluce.
Syntetická evoluční teorie. Výzkum S.S. Chetveríková. Elementární faktory evoluce. Role evoluční teorie při vzniku
moderní přírodovědný obraz světa 342
6.2.1. Vývoj evolučních představ. Význam děl C. Linného, učení J.-B. Lamarck, evoluční teorie Charlese Darwina. Vzájemný vztah hnacích sil evoluce. Elementární faktory evoluce 342
6.2.2. Syntetická evoluční teorie. Výzkum S.S. Chetveríková. Role evoluční teorie
při utváření moderního přírodovědného obrazu světa 347
6.3. Důkazy vývoje živé přírody. Výsledky evoluce: zdatnost organismů
na stanoviště, rozmanitost druhů 351
6.4. Makroevoluce. Směry a cesty evoluce (A.N. Severtsov, I.I. Shmalgauzen). Biologický
progrese a regrese, aromorfóza, idioadaptace, degenerace. Příčiny biologického pokroku
a regrese. Hypotézy o vzniku života na Zemi.
Evoluce organického světa. Základní aromorfózy ve vývoji rostlin a živočichů. Komplikace živých organismů v procesu evoluce 358
6.5. Lidský původ. Člověk jako druh, jeho místo v systému organického světa.
Hypotézy lidského původu. Hnací síly a fáze lidské evoluce. Lidské rasy,
jejich genetická příbuznost. Biosociální povaha člověka. sociální a přírodní prostředí,
lidské přizpůsobení se tomu 365
6.5.1. Antropogeneze. Hnací síly. Role zákonů společenského života v sociálním chování člověka 365
Oddíl 7. EKOSYSTÉMY A JEJICH VLASTNÍ PRAVIDLA
7.1. Biotopy organismů. Ekologické faktory prostředí: abiotické, biotické, jejich význam. Antropogenní faktor 370
7.2. Ekosystém (biogeocenóza), jeho složky: producenti, konzumenti, rozkladači, jejich role. Druhová a prostorová struktura ekosystému. Trofické úrovně. Řetězce a energetické sítě, jejich vazby. Vypracování schémat přenosu látek a energie (okruhy a elektrické sítě).
Pravidlo ekologické pyramidy 374
7.3. Diverzita ekosystémů (biogeocenózy). Seberozvoj a změna ekosystémů. Stabilita a dynamika ekosystémů. Základem je biologická rozmanitost, seberegulace a cirkulace látek
udržitelný rozvoj ekosystémů. Důvody stability a změny ekosystémů. Změny ekosystémů pod vlivem lidské činnosti.
Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přírodních ekosystémů 379
7.4. Biosféra je globální ekosystém. Učení V.I. Vernadského o biosféře. Živá hmota a její funkce. Vlastnosti distribuce biomasy na Zemi. Biologický koloběh látek a přeměna energie v biosféře, role organismů různých říší v ní. Evoluce biosféry 384
7.5. Globální změny v biosféře způsobené lidskou činností (destrukce ozónové clony, kyselé deště, skleníkový efekt atd.). Problémy udržitelného rozvoje biosféry. Zachování druhové diverzity jako základ udržitelnosti biosféry. Pravidla chování v přírodním prostředí 385
Odpovědi 390

Při zodpovězení této otázky musíte přemýšlet o tom, jaké procesy jsou narušeny kvůli sevření prstů.

Prvky správné odpovědi

1. Při sevření prstu se naruší proudění arteriální krve do jeho cév a odtok žilní krve – prst zfialoví.
2. Zvyšuje se množství intersticiální tekutiny – prst se stává lehčím.

Odpovězte si sami

Jaké tekutiny tvoří vnitřní prostředí těla a jak se pohybují?
Jak se nazývá homeostáza a jakým mechanismem je regulována?

Prvky správné odpovědi

1. Původci každého onemocnění jsou specifičtí, tzn. obsahují vlastní antigeny.
2. Protilátky, které vážou antigen, jsou pro něj přísně specifické a nejsou schopny vázat jiné antigeny.

Příklad: Antigeny bakterií moru nebudou vázány protilátkami produkovanými proti patogenům cholery.

Odpovězte si sami

K prevenci tetanu bylo zdravému člověku podáváno antitetanové sérum. Udělali lékaři správnou věc? Vysvětli svoji odpověď.
Osobě s diftérií byla podána vakcína proti záškrtu. Udělali lékaři správnou věc? Vysvětli svoji odpověď.

Prvky správné odpovědi

1. Neúplné uzavření trikuspidální chlopně může vést ke zpětnému toku krve do systémového oběhu.
2. Může dojít ke stagnaci krve v systémovém kruhu a otokům končetin.

Poznámka: tyto důsledky mohou snadno vyplývat z jednoduché úvahy, stačí si pamatovat, že trikuspidální chlopeň se nachází mezi pravou komorou a pravou síní. Mohou to mít i jiné, závažnější důsledky.

Odpovězte si sami

Proč se krev pohybuje jedním směrem?
Proč krev nepřetržitě proudí cévami?
Kde je rychlost pohybu krve vyšší: v aortě nebo kapilárách a proč?
Jaké faktory zajišťují pohyb krve žilami?
Popište cestu léku z předloktí pravé ruky do krevních cév mozku.

Prvky správné odpovědi

1. Kýchání je ochranný dýchací reflex, mechanismus regulace dýchání je reflex.
2. Mechanismus obnovení dýchání po prodlevě je humorální, jde o reakci dechového centra mozku na zvýšení koncentrace oxidu uhličitého v krvi.

Odpovězte si sami

Proč člověk při vstupu do ledové vody nedobrovolně zadržuje dech?
V jakých případech je vhodné nosit gázový obvaz nebo respirátor a proč?

Prvky správné odpovědi

1. V každém úseku trávicí soustavy existuje určitá kyselost a teplota, při které příslušné enzymy pracují nejúčinněji. Proto se v každé sekci odbourávají určité živiny (sacharidy, bílkoviny, tuky).
2. Enzymy fungují pouze v určitém rozmezí pH prostředí a rozkládají přísně definované látky, tzn. enzymy speciální
Vlastnosti.

Odpovězte si sami

Proč se bílkoviny začínají rozkládat až v žaludku?
Jaké procesy nastávají, když potrava vstupuje do dvanáctníku ze žaludku?

Prvky správné odpovědi

1. Když se žaludeční sliznice zanítí, stane se méně chráněná před účinky kyseliny chlorovodíkové a enzymů.
2. Zánět žaludeční sliznice vede k gastritidě a následně k žaludečním vředům.

Odpovězte si sami

Jaké jsou příčiny gastritidy a žaludečních vředů?
Jaká preventivní opatření mohou zabránit gastritidě a žaludečním vředům?

Prvky správné odpovědi

1. Snížení tělesné teploty povede ke snížení rychlosti biochemických reakcí.
2. Všechny reflexy člověka se zpomalí, rychlost jeho behaviorálních reakcí se sníží. Takový přechod může být pro člověka katastrofální.

Odpovězte si sami

Jaký je rozdíl mezi chladnokrevností a teplokrevností?
Co je opakem metabolických reakcí v těle?

Prvky správné odpovědi

1. Kameny se tvoří kvůli nadbytku solí v moči.
2. Kameny vznikají v důsledku nedostatku látek v moči, které brání jejich tvorbě.

Odpovězte si sami

Co může vést k tvorbě ledvinových nebo močových kamenů?
Jaká je prevence ledvinových nebo močových kamenů?

Prvky správné odpovědi

1. Dlouhodobý pobyt na slunci vede k popálení kůže a úpalu.
2. Ultrafialové záření ve velkých dávkách může vyvolat růst zhoubných nádorů.

Odpovězte si sami

Proč je pro děti výhodné krátkodobé opalování?
Jaká je termoregulační funkce kůže?

Prvky správné odpovědi

1. Při startu a přistání dochází ke změně tlaku vzduchu na bubínek jak z vnějšího prostředí, tak ze středního ucha.
2. Při vzletu je tlak ze středního ucha vyšší a při přistání klesá, ale zvyšuje se tlak na bubínek ze zevního zvukovodu.

Odpovězte si sami

Proč navrhují otevírat ústa nebo cucat lízátka v kabině během vzletu a přistání?
Co je dekompresní nemoc a proč je nebezpečná?
Proč se potápěči perel rychle noří do vody a vynořují se pomalu?

Odpovědi na tyto otázky lze nalézt na internetu nebo v doplňkové literatuře.

Prvky správné odpovědi

1. V horských oblastech voda obvykle obsahuje málo jódu.
2. Do stravy je nutné zavést potraviny obsahující jód.

Odpovězte si sami

Jaké následky může způsobit nedostatek hormonů štítné žlázy?
Jaká jsou kritéria pro diagnostiku diabetes mellitus?
Jaká neléková opatření byste doporučil ke snížení hladiny glukózy v krvi u osoby s mírně zvýšenou hladinou glukózy v krvi?

Prvky správné odpovědi

1. Nervový mechanismus: stimulace děložních receptorů vede k jeho kontrakci.
2. Humorální mechanismus: produkce hormonů stimuluje kontrakci děložního svalstva.

Odpovězte si sami

Jak se liší mužské reprodukční buňky od ženských?
Proč jen jedna spermie oplodní vajíčko?

Otázky na úrovni C2

Schopnost práce s textem a kresbou

Prvky správné odpovědi

(Pouze nápověda, která vám pomůže najít přesnou odpověď.)

Ve větě 2 je nesprávně uveden počet obratlů v páteři.
Ve větě 4 je chybně uveden počet obratlů v krční páteři.
Ve větě 5 došlo k chybě v označení variability složení páteře.

1. V roce 1908 I.P. Pavlov objevil fenomén fagocytózy, který je základem buněčné imunity. 2. Imunita je imunita těla vůči infekcím a cizorodým látkám – antigenům. 3. Imunita může být specifická a nespecifická. 4. Specifická imunita je reakce organismu na působení neznámých cizích činitelů. 5. Nespecifická imunita poskytuje ochranu proti tělu známým antigenům. 6. Imunitu mohou provádět jak speciální buňky - fagocyty, tak protilátky - proteinové molekuly obsažené v krevních lymfocytech.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 1, 4, 5 byly provedeny chyby.
Ve větě 1: vzpomeňte si, kdo se zasloužil o objevení fenoménu fagocytózy.
Ve větách 4 a 5: Pamatujte na význam pojmů „specifický“ a „nespecifický“.

3. Najděte chyby v daném textu. Uveďte čísla vět, ve kterých jsou povoleny, vysvětlete je.

1. V první polovině 19. stol. Němečtí vědci M. Schleiden a T. Schwann formulovali buněčnou teorii. 2. Za zakladatele buněčné teorie je však považován Anthony van Leeuwenhoek, který popsal mikroskopickou strukturu rostlinného korkového pletiva. 3. Hlavní pozice buněčné teorie Schleidena a Schwanna je následující: "Všechny organismy - viry, bakterie, houby, rostliny a zvířata - se skládají z buněk." 4. Následně Rudolf Virchow tvrdil, že „každá nová buňka vzniká pučením mateřské buňky“.
5. Moderní buněčná teorie tvrdí, že všechny buňky mnohobuněčného organismu mají podobnou strukturu a funkci. 6. Všechny buňky se podle struktury dělí na eukaryotické a prokaryotické.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 2, 3, 4 byly provedeny chyby.
Ve větě 2 je jméno vědce nesprávné.
Ve větě 3 je chybně sestaven seznam organismů s buněčnou strukturou.
Ve 4. větě je výrok R. Virchowa reprodukován s chybou.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 4, 5, 6 byly provedeny chyby.
Věta 4 nesprávně popisuje strukturu kapilár.
Tvrzení 5 nesprávně uvádí látky přicházející z kapilár do tkání.
Tvrzení 6 nesprávně uvádí látky, které se do kapilár dostávají z tkání.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 3, 5, 6 byly provedeny chyby.
Věta 3 nepřesně pojmenovává žlázy s vnitřní sekrecí.
Věta 5 nesprávně označuje znak žláz s vnitřní sekrecí.
Ve větě 6 došlo k chybě při porovnávání rychlosti nervové a humorální regulace.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 2, 4, 6 byly provedeny chyby.
Ve větě 2 je nesprávně uvedeno rozdělení nervové soustavy na části.
Ve 4. větě si všimněte svalů vyjmenovaných ve větě a jejich spojení s autonomním nervovým systémem.
Věta 6 nesprávně uvádí mechanismus přenosu nervového vzruchu.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 3, 4, 5 byly provedeny chyby.
Ve větě 3 věnujte pozornost uvedenému důvodu excitace dechového centra.
Ve větě 4 je nesprávně uveden počet skupin nervových buněk v dechovém centru.
Věta 5 uvádí chybný popis činnosti dýchacího přístroje.

Úkoly ve výkresech

Prvky správné odpovědi

1. Svrchní vrstvu kůže tvoří epidermis – krycí tkáň.
2. Pod epidermis je dermis nebo samotná kůže. Je tvořen pojivovou tkání.
3. Nervové buňky - receptory, stejně jako svaly, které zvedají vlasy, jsou rozptýleny v dermis.

2. Jaký proces je znázorněn na obrázku? Popište tento proces.

Prvky správné odpovědi

1. Obrázek ukazuje fáze vývoje podmíněného slinného reflexu:

– slinění při podávání potravy – bezpodmínečná reflexní reakce, dochází k excitaci center trávení a slinění;
– stimulace zrakového centra světlem žárovky při nepřítomnosti potravy;
– kombinace krmení se zapálením žárovky, vytvoření dočasného spojení mezi centry vidění, trávení a slinění;
– po opakovaném opakování etapy ( PROTI) podmíněný slinný reflex vzniká pouze na světlo.

2. Závěr: po opakovaných kombinacích působení podmíněného a nepodmíněného podnětu vzniká podmíněný reflex na působení podmíněného podnětu.

Prvky správné odpovědi
1. Obrázek ukazuje proces tvorby lymfy z krve a tkáňového moku.
2. Číslo 1 označuje kapiláru s krvinkami a plazmou.
3. Číslo 2 označuje lymfatickou kapiláru, která shromažďuje tkáňový mok.

Prvky správné odpovědi

Obrázek ukazuje krevní cévy.

1. Tepny ( A) jsou elastické cévy, které vedou arteriální krev ze srdce. Stěny tepen mají dobře vyvinutou svalovou vrstvu.
2. Žíly ( b) jsou elastické cévy, v jejichž stěnách je svalová vrstva méně vyvinutá než ve stěnách tepen. Vybaveno ventily, které zabraňují zpětnému toku krve. Přenášejí krev z orgánů do srdce.
3. Kapiláry ( PROTI) jsou cévy, jejichž stěny jsou tvořeny jednou vrstvou buněk. V nich dochází k výměně plynů mezi krví a tkáněmi.

Prvky správné odpovědi

1. Potápěči mohou trpět dekompresní nemocí, která je způsobena rychlým uvolňováním dusíku při rychlém poklesu tlaku během výstupu. Tkáň může být částečně zničena, mohou se objevit křeče, paralýza atd.
2. Horolezci mají potíže s dýcháním kvůli horské nemoci, která vzniká v důsledku nízkého tlaku kyslíku v atmosféře.

Při zodpovězení této otázky je třeba shrnout poznatky o struktuře a základních funkcích organických látek a následně vysvětlit, proč je nutné jejich zásoby neustále doplňovat.

Prvky správné odpovědi

1. Organické látky mají složitou strukturu a během metabolismu se neustále odbourávají.
2. Organické látky jsou pro tělo zdrojem stavebního materiálu, ale i potravy a energie, které jsou nezbytné pro život těla.
3. Vzhledem k tomu, že potraviny a energie jsou neustále spotřebovávány, je potřeba jejich zásoby doplňovat, tzn. syntetizovat organické látky. Kromě toho jsou vlastní proteiny lidského těla syntetizovány z aminokyselin, které vstupují do buněk.

Odpovězte si sami

Proč jsou bílkoviny potřebné v lidském těle?
Kde bere lidské tělo energii pro své životní funkce?
Jaká je role organických látek v lidském těle?

Prvky správné odpovědi

1. Tyto tkáně mají společný znak – dobře vyvinutou mezibuněčnou látku.
2. Tyto látky mají společný původ. Vyvíjejí se z mezodermu.
3. Tyto tkáně jsou klasifikovány jako pojivové tkáně.

Odpovězte si sami

Proč jsou lidské orgány obvykle tvořeny z několika typů tkání?
Jak můžeme vysvětlit, že nervové systémy ptáků a lidí se vyvíjejí ze stejných zárodečných vrstev a že samotné systémy se od sebe výrazně liší svou úrovní vývoje?

Prvky správné odpovědi

1. Na regulaci lidského těla se podílejí dva systémy: nervový a endokrinní.
2. Nervový systém zajišťuje reflexní činnost těla.
3. Humorální regulace je založena na působení hormonů, jejichž uvolňování do krve je řízeno nervovým systémem.

Odpovězte si sami

Jak spolu funkčně souvisí nervový a endokrinní systém?
Jak se udržuje relativně konstantní hladina hormonů v lidské krvi?
Jaké jsou rozdíly mezi nervovou a humorální regulací těla?

Svou odpověď předložte ve formě tabulky.

Prvky správné odpovědi

1. Medulla oblongata je nejstarší částí mozku.
2. Dýchání, výživa, rozmnožování se objevilo spolu se vznikem světa zvířat, tzn. Toto jsou nejstarší funkce těla.
3. Mozková kůra je relativně mladá část mozku. U vyšších živočichů ovládá všechny tělesné funkce, včetně těch, které jsou uvedeny v úloze.

Odpovězte si sami

Jaká je role prodloužené míchy v regulaci životních procesů člověka?
Kde se nacházejí centra nepodmíněných reflexů?

Prvky správné odpovědi

1. Nepodmíněné reflexy jsou specifické, podmíněné reflexy jsou individuální.
2. Nepodmíněné reflexy jsou vrozené, podmíněné reflexy jsou získané.
3. Nepodmíněné reflexy jsou trvalé, podmíněné reflexy jsou dočasné.
4. Nepodmíněné reflexy jsou řízeny míchou a mozkovým kmenem, podmíněné reflexy jsou řízeny mozkovou kůrou.
5. Nepodmíněné reflexy jsou vyvolány určitým podnětem, podmíněné reflexy jsou vyvolány jakýmkoliv podnětem.

Odpovězte si sami

Jak se vyvíjejí podmíněné reflexy?
Jaké jsou hlavní myšlenky učení I.P. Pavlova o podmíněných reflexech?

Prvky správné odpovědi

1. Paprsky světla se odrážejí od předmětu.
2. Paprsky jsou zaostřeny čočkou a procházející sklivcem se dostávají do sítnice.
3. Na sítnici se vytvoří skutečný, zmenšený, převrácený obraz předmětu.
4. Signály ze sítnice jsou přenášeny podél zrakového nervu a dostávají se do zrakové kůry mozku.
5. Obraz předmětu je analyzován ve zrakové zóně mozkové kůry a člověk jej vnímá ve své skutečné, nepřevrácené podobě.

Odpovězte si sami

Jaký je společný princip činnosti analyzátorů?
Proč člověk periferním viděním prakticky nerozlišuje barvy předmětů?
Jak funguje vestibulární aparát?

Prvky správné odpovědi

1. Druhý signální systém je spojen s výskytem řeči u lidí.
2. Řeč umožňuje komunikovat pomocí symbolů – slov a dalších znaků.
3. Slovo může být konkrétní, označující konkrétní předmět nebo jev, a abstraktní, odrážející význam pojmů a jevů.

Odpovězte si sami

Co znamená člověk slovy?
Jak se liší vyšší nervová aktivita člověka od vyšší nervové aktivity zvířat?
Jaké typy pamětí znáte a jaké jsou jejich funkce?

Prvky správné odpovědi

1. Není potřeba se hrbit, musíte chodit s narovnanou hlavou a rovnými rameny.
2. Nemůžete nosit závaží pouze v jedné ruce.
3. Při chůzi byste se neměli opírat.
4. Je vhodné sedět rovně, neopírat se o opěradlo židle a neohýbat páteř.

Odpovězte si sami

K jakým anatomickým a fyziologickým důsledkům ve struktuře kostry může vést porušení držení těla?
Uveďte kosterní rysy spojené se vzpřímenou chůzí a pracovní činností.

Prvky správné odpovědi

1. Zhoršená hladina glukózy v krvi může vést k vážným onemocněním.
2. Trvale zvýšená hladina glukózy může vést k cukrovce, což je onemocnění, které způsobuje další onemocnění.
3. Snížení hladiny glukózy může vést k poruchám ve fungování mozku, jehož buňky glukózu vyžadují.

Prvky správné odpovědi

1. Jenner lze považovat za průkopníka fenoménu imunity. Jako první dostal vakcínu proti neštovicím.
2. Pasteur vytvořil vakcíny proti několika infekčním nemocem: vzteklina, antrax. I. Mečnikov pracoval ve své laboratoři.
3. Mečnikov objevil fenomén fagocytózy. Tento objev se stal základem pro vytvoření teorie imunity.

Odpovězte si sami

Jaká díla L. Pasteura měla velký vliv na rozvoj vědy a v čem spočívá?
Proč jsou I. Mečnikov a L. Pasteur považováni za zakladatele imunologie?

Prvky správné odpovědi

1. Pavlov věří, že buď máte po kapsách zbytky jídla, nebo vaše ruce či oblečení páchnou po psem známém jídle. V důsledku toho je žaludeční šťáva vylučována podmíněně.
2. Můžete se převléknout, umýt si ruce, znovu si vyčistit zuby a zkontrolovat, zda pes v tomto případě bude vylučovat žaludeční šťávu. Pokud se vaše výsledky potvrdí, pak máte pravdu, pokud ne, pak Pavlov.

Odpovězte si sami

Proč si myslíš, že I.P. Byla Pavlovovi udělena Nobelova cena za výzkum procesů trávení u zvířat?
Jakými mechanismy a jak je regulována činnost trávicí soustavy člověka?
Proč se sérum podává osobě, která má infekční onemocnění, zatímco zdraví lidé jsou preventivně očkováni?
Jaké biologické problémy stojí v cestě výzkumníků zabývajících se transplantací orgánů a tkání.

Při odpovídání na otázky 13–15 byste se měli zamyslet nad důvody, proč dochází k tomu či onomu procesu, který je uveden v otázce. Není třeba podrobně popisovat samotný proces, pokud to není vyžadováno. Po pochopení významu otázky je nutné psát konkrétně o faktorech ovlivňujících konkrétní proces.

Prvky správné odpovědi

1. Krevní skupina dárce musí být taková, aby tato krev mohla být příjemci podána transfuzí.
2. Krev dárce musí mít stejný Rh faktor jako příjemce.
3. Dárce musí být zdravý, jeho krev nesmí obsahovat viry (HIV, viry hepatitidy) a jiné patogeny infekčních onemocnění.

Odpovězte si sami

Dárce má Rh-pozitivní krevní skupinu. Kteří příjemci by neměli dostávat tuto krevní transfuzi?
Jak probíhá infekce HIV? Proč je nemožné se nakazit vzdušnými kapkami, podáním ruky nebo jídlem?
potrubí?

Prvky správné odpovědi

Pohyb krve a lymfy cévami ovlivňují následující faktory.

1. Srdeční frekvence a síla.
2. Elasticita stěn cév a jejich průsvitu.
3. Stav chlopní v žilách a lymfatických cévách.
4. Kontrakce kosterního svalstva.

Odpovězte si sami

Jaké jsou funkce krve a lymfy v těle a co zajišťuje jejich realizaci?
Jak mu struktura srdce pomáhá plnit jeho funkce?

15. Jaké procesy probíhají při nádechu a výdechu?

Prvky správné odpovědi

1. Při nádechu klesá bránice, stahují se mezižeberní svaly a snižuje se tlak v pleurální dutině.
2. Při výdechu se bránice zvedá, mezižeberní svaly se uvolňují a zvyšuje se tlak v pleurální dutině.
3. Při nádechu vstupuje vzduch z atmosféry do plic a při výdechu se z plic dostává do atmosféry.

Odpovězte si sami

Jaké jsou vlastnosti vnějšího, tkáňového a buněčného dýchání?
Jaké strukturální vlastnosti lidského dýchacího traktu a oběhového systému zajišťují dýchací procesy?

Prvky správné odpovědi

Odpověď na tuto otázku nevyžaduje přesnou znalost chemického složení žaludeční šťávy. Když víte, jaké procesy se vyskytují v žaludku, můžete učinit závěr o složení žaludeční šťávy.

1. Žaludeční šťáva obsahuje enzymy, které štěpí bílkoviny.
2. Žaludeční šťáva obsahuje ochranný hlen vylučovaný žaludečními žlázami.
3. Obsahuje kyselinu chlorovodíkovou.

Odpovězte si sami

Jaké šťávy a enzymy zajišťují proces trávení v lidském těle?
Jak se liší trávicí procesy v různých částech lidského trávicího systému?
Jaká je souvislost mezi kouřením a žaludečními vředy?

Prvky správné odpovědi

1. Proteiny jsou poměrně silné organické molekuly, jejichž struktura je stabilizována několika typy vazeb.
2. Bílkoviny se v těle štěpí jako poslední, po tucích a sacharidech.
3. Při konzumaci pouze bílkovinných potravin bude rychlost přísunu energie nutné k udržení životních funkcí lidského těla nedostatečná.
4. Pro normální fungování potřebuje lidské tělo celou řadu látek. Ne všechny z nich lze v lidském těle syntetizovat z bílkovin.
5. Produkty rozkladu bílkovin jsou pro tělo toxické (například močovina). S nadbytkem bílkovinných potravin se zvyšuje zátěž vylučovacích orgánů, což může vést k jejich onemocnění.

Odpovězte si sami

Proč je proteinové hladovění pro člověka nebezpečné?
Co se děje během disimilace a asimilace? Jak spolu tyto procesy souvisí?

Pamatujte, které látky jsou filtrovány a které by neměly být filtrovány přes glomeruly a kapiláry stočených tubulů.

Prvky správné odpovědi

1. Přítomnost cukru v moči.
2. Přítomnost bílkovin v moči.
3. Zvýšený obsah červených krvinek a bílých krvinek.

Odpovězte si sami

Stačí tvorba pouze primární moči pro normální fungování organismu? Uveďte důvody své odpovědi.
Co se stane v lidském těle, pokud jeho ledviny nedokážou zvládnout své funkce?

Prvky správné odpovědi

1. Placenta spojuje tělo matky a plodu.
2. Prostřednictvím placenty je plod zásobován všemi živinami a kyslíkem.
3. Odpadní produkty plodu jsou odváděny přes placentu.
4. Placenta zabraňuje imunitní inkompatibilitě mezi matkou a plodem.

Odpovězte si sami
Jak probíhá metabolismus u plodu v děloze?
Proč lidé patří do třídy savců?

Prvky správné odpovědi

1. Televize a další média přispívají k idealizaci špatných sklonů: rozšířené jsou akční filmy, seriály, ve kterých postavy pijí a kouří.
2. Teenageři napodobují své starší.
3. Nevědomost, nedostatek koníčků a negramotnost přispívají k rozvoji alkoholismu a drogové závislosti.

Odpovězte si sami

Jak souvisí lidské zdraví s úrovní kultury ve společnosti? Doložte svou odpověď příklady.
Vysvětlete možné příčiny závislosti člověka na závislostech.

Evoluční doktrína

Otázky na úrovni C1

Prvky správné odpovědi

1. Evoluční doktrína hlásala proměnlivost organického světa, což vážně otřáslo myšlenkou stvoření světa.
2. Vytvoření evoluční výuky s sebou přineslo nové vědecké výzkumy v oblasti cytologie, genetiky a selekce, molekulární biologie, jejichž výsledky měly významný dopad na změnu světového názoru lidí.

Odpovězte si sami

Formulujte hlavní ustanovení evolučního učení Charlese Darwina.
Jaké byly rozdíly v názorech na evoluční proces Zh.B. Lamarck a Charles Darwin?
Jaká je výhoda Darwinovy teorie oproti Lamarckově teorii?
Jakým směrem se vyvíjela Darwinova evoluční teorie?

Při zodpovězení poslední otázky je třeba uvést pouze základní myšlenky syntetické evoluční teorie s použitím následujících pojmů: mutace, formy selekce, izolace, směry evoluce.

Prvky správné odpovědi

1. Všechny mutace se vyskytují na molekulární úrovni, protože ovlivňují molekuly DNA, a tedy i proteiny.
2. Genové mutace vedou k nukleotidovým substitucím a vzniku nových proteinů, a tedy i nových charakteristik.
3. Meióza a cross over souvisí také s chováním a distribucí chromozomů.

Odpovězte si sami

Jaký je vztah mezi mutagenezí a přirozeným výběrem?
Genetický kód je univerzální a rozdíly mezi organismy jsou velmi významné. co to vysvětluje?
Měli lidé a myši společného předka? Dá se to dokázat?

Prvky správné odpovědi

Argumenty ve prospěch evoluční teorie:

– samotná fakta existence změn v přírodě, rozmanitosti druhů a jejich změn v čase, adaptability organismů na různé podmínky prostředí naznačují, že evoluce jako vývojový proces existuje;
– boj o existenci, v jehož důsledku přežívají nejvíce přizpůsobené organismy, je pozorován na různých úrovních: ve světě bakterií, rostlin, zvířat;
– existují také experimentální důkazy o evoluci na různých úrovních života.

Argumenty proti evoluční teorii:

– neexistují dostatečně spolehlivé důkazy o přeměně jednoho druhu na jiný;
– paleontologové často nenacházejí přechodné formy živočichů a rostlin, což jako argument používají odpůrci evoluční nauky.

Odpovězte si sami

Vyjmenujte nejdůležitější morfologické doklady evoluce a vysvětlete jejich význam.
Jaký význam mají paleontologické důkazy pro evoluci a jaký je jejich nedostatek?

Prvky správné odpovědi

1. Velikost populace je ovlivněna několika faktory: klimatem a dalšími abiotickými faktory prostředí, dostupností potravy, počtem predátorů, epidemiemi.
2. Počet lze ovlivnit faktory, jako je migrace jedinců, počet pohlavně dospělých jedinců v populaci.

Odpovězte si sami

Jaké faktory ovlivňují udržení velikosti populace?
Co způsobuje reprodukční izolaci populací?

Prvky správné odpovědi

1. Mezi přenašeči nemocí funguje přirozený výběr.
2. Nejodolnější organismy díky adaptivním mutacím přežívají a přizpůsobují se různým prostředkům boje s nimi.

Odpovězte si sami

Jaké jsou podobnosti a rozdíly mezi přirozeným a umělým výběrem?
Jaké jsou podobnosti a rozdíly mezi stabilizační a hnací formou přirozeného výběru?

Prvky správné odpovědi

1. Náboženské komunity existují nejčastěji odděleně a jsou v nich běžná příbuzenská manželství.
2. Příbuzenské sňatky vedou ke zvýšené homozygotnosti potomků.
3. Recesivní mutace, obvykle v heterozygotním stavu, se stávají homozygotními, což vede k manifestaci dědičných chorob.

Odpovězte si sami

Proč jsou příbuzenská manželství škodlivá?
Proč chovatelé používají příbuzenské křížení mezi rostlinami a zvířaty?

Prvky správné odpovědi

1. Prvním způsobem je provést cytologickou analýzu karyotypů těchto slonů s porovnáním počtu a tvaru chromozomů.
2. Genetická analýza může být provedena porovnáním genových sekvencí.
3. Kupte si pár slonů a zjistěte, zda v zajetí zplodí plodné potomstvo. Ale to je dlouhá a drahá cesta.

Prvky správné odpovědi

1. Nejpravděpodobnější je, že nejedovaté a mírně jedovaté rostliny vypadají podobně jako jedovaté.
2. V tomto případě zvířata jedí všechny rostliny rovnoměrně a některá zvířata hynou, počet jedlíků se snižuje a rostliny přežívají a rozmnožují se.
3. Další možností je, že se u zvířat vyvine podmíněný reflex a tyto rostliny nebudou jíst vůbec (kromě mláďat). V tomto případě jsou všechny rostliny zachovány.

Prvky správné odpovědi

1. Příklady související s vnitrodruhovým bojem o existenci: ne všichni jedinci se dostanou na místa tření; ne všechna vajíčka jsou oplodněna samci; při přesunu na místo tření se ryby navzájem „zabíjejí“; Mnoho potěrů uhyne před dosažením zralosti.
2. Příklady mezidruhového boje o existenci: chum losos - objekt rybolovu; lidé loví kaviár; kaviár je konzumován jako potrava jinými rybami.
3. Velké množství vajíček je adaptací na přežití druhu při absenci péče o potomstvo.

Odpovězte si sami

Uveďte příklady boje s podmínkami prostředí u ryb, které kladou miliony vajíček, a z tohoto milionu přežívá méně než tucet jedinců.
Jaký druh boje o existenci je nejkrutější? Vysvětli svoji odpověď.
Jaké faktory omezují rozmnožování organismů v přírodě?

Prvky správné odpovědi

1. Plodnost tresky obecné je vyšší než plodnosti lipnice nebo mořského koníka.
2. Samci kleče (a mořští koníci) chrání svá mláďata.
3. Obvykle přibližně stejný počet jedinců jednoho i druhého druhu přežije do dospělosti.

Odpovězte si sami

Které rostliny produkují více pylu: větrem nebo hmyzem a proč?
Jaká je relativita adaptací na podmínky prostředí?
Pestřenka je podobná včele. Jaká znamení se měla objevit na této mouše, aby se jí její nepřátelé nedotkli?
Kdo by měl být více v přírodě – zvířata s mimikou, nebo ta, která napodobují a proč?

Prvky správné odpovědi

Je nutné použít co nejpřesnější typové kritérium.

1. Spočítejte počet chromozomů v somatických buňkách, a pokud je stejný, pak s maximální pravděpodobností můžeme říci, že se jedná o jeden druh.
2. Můžete se pokusit získat od těchto jedinců potomky, které by zase měly být plodné. Tato cesta trvá déle, ale je také docela spolehlivá.

Odpovězte si sami

Proč neexistuje jediné dostatečně spolehlivé kritérium pro daný druh?
Která druhová kritéria jsou relativně spolehlivá a proč?

Prvky správné odpovědi

1. Mutace.
2. Izolace.
3. Různé směry přirozeného výběru.

Odpovězte si sami

Proč jsou mutační variabilita, izolace a přírodní výběr nazývány hlavními faktory evolučního procesu?
Mohou se dříve izolované populace znovu sjednotit?
Vyjmenuj hlavní charakteristiky populace.
Jaké faktory brání míšení populací?

Prvky správné odpovědi

Odpovězte si sami

Vede degenerace vždy k biologické regresi? Vysvětli svoji odpověď.
Co se děje častěji a proč: aromorfózy, idioadaptace nebo degenerace?
Co je výsledkem aromorfóz, idioadaptací, degenerace?

Prvky správné odpovědi

1. Břidlicové kosti koně jsou rudimenty 2. a 4. prstu.
2. Ocas u lidí je atavismus, vlastnost zděděná po předcích, obvykle chybí.

Odpovězte si sami

15. Proč jsou teorie, které tvrdí, že genetické rozdíly mezi rasami lidí potvrzují jejich nerovnost, neudržitelné?

Prvky správné odpovědi

1. Genetické rozdíly mezi rasami jsou zanedbatelné, výrazně menší než dokonce i mezi velmi blízkými druhy.
2. Mezirasová manželství produkují plodné potomstvo, což je nejspolehlivější známka příslušnosti ke stejnému druhu.

Odpovězte si sami

Otázky na úrovni C2

1. Najděte chyby v daném textu. Uveďte čísla vět, ve kterých jsou povoleny, vysvětlete je.

1. V současné době byla vyvinuta evoluční teorie, kterou nezávisle na sobě vytvořili Charles Darwin a J. Lamarck. 2. Všechny živé bytosti se vyznačují proměnlivostí, kterou Darwin rozdělil na dědičnou a nedědičnou. 3. Pro evoluci je důležitá nedědičná variabilita, protože závisí na podmínkách prostředí a umožňuje organismům poměrně rychle se měnit. 4. Vznikající vlastnost je zachována nebo eliminována přirozeným výběrem. 5. Přírodní výběr je založen na boji o existenci mezi nejsilnějšími jedinci. 6. Hnacími silami evoluce jsou tedy podle Darwina nedědičná variabilita a přirozený výběr.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 1, 3, 5, 6 byly provedeny chyby.
Ve větě 1 jeden ze jmenovaných vědců není autorem myšlenek, které tvořily základ moderního evolučního učení.
Ve větě 3 je nesprávně pojmenován typ proměnlivosti.
Věta 5 nesprávně identifikuje účastníky boje o existenci.
Věta 6 nesprávně jmenuje jednu z hnacích sil evoluce.

2. Najděte chyby v daném textu. Uveďte čísla vět, ve kterých jsou povoleny, vysvětlete je.

1. Akademik I.I. Schmalhausen rozlišoval dvě formy přirozeného výběru: řízení a stabilizaci. 2. Hnací selekce se projevuje ve stabilních podmínkách existence druhu. 3. Stabilizační výběr funguje za měnících se podmínek prostředí. 4. Příkladem hnací selekce je masivní rozšíření tmavě zbarveného motýla březového v průmyslových oblastech Anglie. 5. Příkladem stabilizační formy selekce je vznik populací hmyzu rezistentních vůči jedům a bakterií rezistentních vůči antibiotikům. 6. V důsledku stabilizačního výběru jsou vybrány tzv. průměrné hodnoty znaku.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 2, 3, 5 byly provedeny chyby.
Tvrzení 2 nesprávně označuje charakteristiku způsobu řízení výběru.
Tvrzení 3 nesprávně označuje znak stabilizující formy výběru.
Návrh 5 je nešťastným příkladem stabilizující formy výběru.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 2, 4, 5 byly provedeny chyby.
Ve větě 2 je nesprávně uveden jeden ze znaků morfologického kritéria.
Ve větě 4 je nesprávně uvedeno znaménko environmentálního kritéria.
Ve větě 5 je znak etologického kritéria uveden nesprávně.

Prvky správné odpovědi

Ve větách 1, 3, 6 byly provedeny chyby.
Věta 1 uvádí definici populace nesprávně.
Tvrzení 3 nesprávně definuje soubor genů v populaci.
Tvrzení 6 nesprávně odkazuje na populaci jako na největší evoluční jednotku.

Otázky na úrovni C3

Prvky správné odpovědi

Odpovězte si sami

Jaký je evoluční význam změn, jako je vznik fotosyntézy u rostlin nebo notochordu u zvířat?
Porovnejte evoluční význam změn, jako je vznik mimikry u hmyzu a zánik trávicího systému u červů.
Uveďte příklady idioadaptací, které ukazují, že díky nim mohou blízce příbuzné druhy žít v různých podmínkách prostředí.

Prvky správné odpovědi

1. Vnitrodruhový boj (konkurence) je nejzuřivějším typem boje o existenci, protože jde na stejné zdroje.
2. Mezidruhový boj se zintenzivňuje v jednom ekologickém výklenku a může vést k vytěsnění jednoho druhu jiným. To se neděje v různých stanovištích těchto dvou druhů.
3. Boj s nepříznivými podmínkami prostředí zvyšuje vnitrodruhovou i mezidruhovou konkurenci.

Odpovězte si sami

Uveďte příklady vnitrodruhového boje o existenci, které by prokázaly jeho urputnost.
Uveďte příklady mezidruhového boje o existenci a vysvětlete jeho význam pro druh a jedince.

3. Porovnejte účinky přirozeného a umělého výběru.

Prvky správné odpovědi

1. Obě formy výběru fixují určité dědičné vlastnosti.
2. Přirozený výběr posiluje vlastnosti, které jsou primárně užitečné pro daný druh, zatímco umělý výběr posiluje vlastnosti užitečné pro lidi.
3. Materiálem pro obě formy selekce jsou mutace, které se projevují fenotypově.
4. Výsledkem přirozeného výběru jsou organismy přizpůsobené podmínkám prostředí a výsledkem umělého výběru ano
plemena a variety se znaky užitečnými pro člověka, ale často neschopnými přežít v přírodních podmínkách.

Odpovězte si sami

Jaké výhody a nevýhody mají odrůdy rostlin vyšlechtěné šlechtiteli?
Jaké biologické faktory používá šlechtitel při vývoji nové odrůdy rostlin nebo plemene zvířat?

Prvky správné odpovědi

1. Farmář, který obdrží heterotické formy, vyhraje.
2. První zemědělec dostává nové kombinace, ale jeho selekčními metodami nelze dosáhnout rychlého zvýšení výnosu. Je potřeba pečlivý výběr a následný výběr. Nemůže opakovat cyklus, protože... přijímá heterozygotní formy, nikoli čisté linie.
3. Třetí farmář, stejně jako první, také nedosáhne rychlých výsledků. Navíc má pro výběr méně možností kombinací vlastností.

Odpovězte si sami

Proč heterotická kukuřice přinesla americkým farmářům ekonomický úspěch?
Jaké výhody mají polyploidní hybridi?

Buchvalov V. Biologické úkoly a problémy. – Riga, 1994.
Kamensky A.A., Sokolova N.A., Titov S.A. Biologie. Učebnice pro uchazeče o studium na vysokých školách. – M.: Dům univerzitní knihy, 1999.
Příprava na zkoušku z biologie / Ed. prof. TAK JAKO. Batueva. – M.: Iris Press – Rolf, 1998.
Kalinová G.S., Myagková A.N., Řezníková V.Z. Biologie. Vzdělávací a školicí materiály pro přípravu na jednotnou státní zkoušku. 2004–2008.
Levitin M.G., Levitina T.P. Obecná biologie. – Petrohrad: Parita, 1999.
Lerner G.I. Biologie. Jednotná státní zkouška 2007–2008. Tréninkové úkoly. – M.: EKSMO, 2008.
Lerner G.I. Biologie. Pracovní sešity pro ročníky 6–8, 10–11. – M.: EKSMO, 2007.
Mash R.D. Volitelné předměty z anatomie a fyziologie člověka. – M.: Vzdělávání, 1998.
Řezníková V.Z. Biologie. Člověk a jeho zdraví. Sbírka testů pro tematickou kontrolu. – M.: Intellect Center, 2005.

Lerner G.I. Kompletní průvodce přípravou na jednotnou státní zkoušku z biologie (dokument)

Lerner G.I. Jednotná státní zkouška 2009. Biologie. Tutor (dokument)

Test č. 1 z biologie (zkušební Jednotná státní zkouška 2010) ze dne 15.10.2009 (Laboratorní práce)

Test z biologie (zkušební Jednotná státní zkouška 2010) ze dne 05.11.2009 (Laboratorní práce)

Test z biologie (zkušební Jednotná státní zkouška 2010) ze dne 19. prosince 2009 (Laboratorní práce)

Test z biologie (zkušební Jednotná státní zkouška 2011) ze dne 14.02.2011 (Laboratorní práce)

Test z biologie (zkušební Jednotná státní zkouška 2010) ze dne 3. 5. 2010 (Laboratorní práce)

Test z biologie (zkušební Jednotná státní zkouška 2011) ze dne 05.06.2011 (Laboratorní práce)

Test z biologie (test Jednotná státní zkouška 2012) ze dne 18.10.2011 (Laboratorní práce)

Baronová M.M. Ruský jazyk: kompletní referenční kniha (dokument)

n1.doc

Georgij Isaakovič Lerner

Biologie. Kompletní průvodce přípravou na jednotnou státní zkoušku

„BIOLOGIE: Kompletní referenční příručka pro přípravu na jednotnou státní zkoušku / G.I. LERNER": AST, Astrel; Moskva; 2009

ISBN 978-5-17-060750-1, 978-5-271-24452-0

anotace

Teoretický materiál je prezentován stručnou, přístupnou formou. Každá část je doplněna příklady testovacích úloh, které vám umožní otestovat své znalosti a stupeň připravenosti na certifikační zkoušku. Praktické úkoly odpovídají formátu jednotné státní zkoušky. Na konci příručky jsou uvedeny odpovědi na testy, které pomohou školákům a uchazečům otestovat se a doplnit stávající mezery.

Příručka je určena školákům, uchazečům o studium a učitelům.

G.I. Lerner

Biologie

Kompletní průvodce přípravou na jednotnou státní zkoušku

Od autora

Navrhovaná kompletní příručka o biologii poskytuje všechny potřebné materiály pro kvalitní přípravu na zkoušku.

1. Kniha obsahuje teoretické znalosti základní, pokročilé a vysoké úrovně znalostí a dovedností testovaných ve zkušebních písemkách.

3. Metodický aparát knihy (ukázky úloh) je zaměřen na prověření znalostí a určitých dovedností studentů při aplikaci těchto znalostí ve známých i nových situacích.

4. Nejobtížnější otázky, jejichž odpovědi způsobují školákům potíže, jsou analyzovány a diskutovány, aby se studentům pomohlo se s nimi vyrovnat.

5. Pořadí prezentace výukového materiálu začíná „Obecnou biologií“, protože Obsah všech ostatních předmětů zkouškové práce vychází z obecných biologických pojmů.

Na začátku každé části jsou uvedeny KIM pro tuto část kurzu.

Sekce 1

Biologie – věda o životě

1.1. Biologie jako věda, její úspěchy, metody výzkumu, propojení s jinými vědami. Role biologie v životě a praktické činnosti člověka

Termíny a koncepty testované ve zkušebních pracích pro tuto sekci: hypotéza, výzkumná metoda, věda, vědecký fakt, předmět studia, problém, teorie, experiment.
Biologie- věda, která studuje vlastnosti živých soustav. Definovat, co je živý systém, je však poměrně obtížné. To je důvod, proč vědci stanovili několik kritérií, podle kterých lze organismus klasifikovat jako živý. Hlavními z těchto kritérií jsou metabolismus nebo metabolismus, sebereprodukce a autoregulace. Diskuzi o těchto a dalších kritériích (či) vlastnostech živých tvorů bude věnována samostatná kapitola.

Pojem věda je definována jako „oblast lidské činnosti pro získávání a systematizaci objektivních znalostí o realitě“. V souladu s touto definicí je předmětem vědy – biologie život ve všech jejích projevech a podobách, jakož i na různých úrovně .

Metoda- to je cesta výzkumu, kterou vědec prochází při řešení jakéhokoli vědeckého úkolu nebo problému.

Mezi hlavní vědecké metody patří následující:

Pozorování- metoda, kterou výzkumník shromažďuje informace o předmětu. Vizuálně můžete pozorovat například chování zvířat. Pomocí přístrojů můžete pozorovat změny, ke kterým dochází v živých objektech: například při kardiogramu během dne nebo při měření hmotnosti telete v průběhu měsíce. Můžete pozorovat sezónní změny v přírodě, línání zvířat atd. Závěry pozorovatele jsou ověřeny buď opakovaným pozorováním nebo experimentem.

Experiment (zkušenost)- metoda, kterou se ověřují výsledky pozorování a předpokladů - hypotézy . Příklady experimentů jsou křížení zvířat nebo rostlin za účelem získání nové odrůdy nebo plemene, testování nového léku, identifikace role buněčné organely atd. Experiment je vždy získávání nových znalostí prostřednictvím zkušeností.

Problém– otázka, úkol, který vyžaduje řešení. Řešení problému vede k získávání nových znalostí. Vědecký problém vždy skrývá nějaký rozpor mezi známým a neznámým. Řešení problému vyžaduje, aby vědec shromáždil fakta, analyzoval je a systematizoval. Příkladem problému může být: "Jak se organismy přizpůsobují svému prostředí?" nebo "Jak se mohu připravit na vážné zkoušky v co nejkratším čase?"

Formulovat problém může být docela obtížné, ale kdykoli se vyskytne problém nebo rozpor, objeví se problém.

Hypotéza– předpoklad, předběžné řešení nastoleného problému. Při předkládání hypotéz výzkumník hledá vztahy mezi fakty, jevy a procesy. Proto má hypotéza nejčastěji formu předpokladu: „pokud... pak“. Například: „Pokud rostliny produkují kyslík na světle, pak to můžeme zjistit pomocí doutnající třísky, protože kyslík musí podporovat spalování." Hypotéza je testována experimentálně. (Viz část Hypotézy o původu života na Zemi.)

Teorie je zobecněním hlavních myšlenek v jakékoli vědecké oblasti poznání. Například evoluční teorie shrnuje všechna spolehlivá vědecká data získaná výzkumníky za mnoho desetiletí. Postupem času jsou teorie doplňovány o nová data a rozvíjeny. Některé teorie mohou být vyvráceny novými fakty. Skutečné vědecké teorie jsou potvrzeny praxí. Například genetická teorie G. Mendela a chromozomová teorie T. Morgana byla potvrzena mnoha experimentálními studiemi v různých zemích světa. Moderní evoluční teorie, přestože našla mnoho vědecky prokázaných potvrzení, stále naráží na odpůrce, protože ne všechna jeho ustanovení mohou být v současné fázi vědeckého vývoje potvrzena fakty.

Zvláštní vědecké metody v biologii jsou:

Genealogická metoda – používá se při sestavování rodokmenů lidí, zjišťování povahy dědičnosti určitých vlastností.

Historická metoda – navázání vztahů mezi fakty, procesy a jevy, ke kterým došlo v historicky dlouhém časovém období (několik miliard let). Evoluční doktrína se vyvinula z velké části díky této metodě.

Paleontologická metoda - metoda, která vám umožní zjistit vztah mezi starověkými organismy, jejichž zbytky se nacházejí v zemské kůře, v různých geologických vrstvách.

Centrifugace – dělení směsí na složky působením odstředivé síly. Používá se k separaci buněčných organel, lehkých a těžkých frakcí (složek) organických látek atd.

Cytologické nebo cytogenetické , – studium struktury buňky, jejích struktur pomocí různých mikroskopů.

Biochemické – studium chemických procesů probíhajících v těle.

Každá soukromá biologická věda (botanika, zoologie, anatomie a fyziologie, cytologie, embryologie, genetika, selekce, ekologie a další) používá své specifičtější výzkumné metody.

Každá věda má své objekt a váš předmět výzkumu. V biologii je předmětem studia ŽIVOT. Nositeli života jsou živá těla. Vše, co souvisí s jejich existencí, studuje biologie. Předmět vědy je vždy poněkud užší a omezenější než předmět. Tak například jednoho z vědců zajímá metabolismus organismy. Předmětem studia pak bude život a předmětem studia metabolismus. Na druhou stranu metabolismus může být také předmětem zkoumání, ale pak bude předmětem zkoumání jedna z jeho charakteristik, například metabolismus bílkovin, nebo tuků, nebo sacharidů. To je důležité pochopit, protože... otázky o tom, co je předmětem studia konkrétní vědy, se nacházejí ve zkušebních otázkách. Navíc je to důležité pro ty, kteří se vědě budou věnovat v budoucnu.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Biologie jako věda studuje

1) obecné znaky stavby rostlin a živočichů

2) vztah mezi živou a neživou přírodou

3) procesy probíhající v živých systémech

4) vznik života na Zemi

A2. I.P. Pavlov použil ve své práci na trávení následující výzkumnou metodu:

1) historické 3) experimentální

2) popisné 4) biochemické

A3. Předpoklad Charlese Darwina, že každý moderní druh nebo skupina druhů měl společné předky, je:

1) teorie 3) skutečnost

2) hypotéza 4) důkaz

A4. Studium embryologie

1) vývoj těla od zygoty do narození

2) stavba a funkce vajíčka

3) postnatální vývoj člověka

4) vývoj těla od narození do smrti

A5. Počet a tvar chromozomů v buňce je určen výzkumem

1) biochemické 3) centrifugace

2) cytologické 4) srovnávací

A6. Selekce jako věda řeší problémy

1) vytváření nových odrůd rostlin a plemen zvířat

2) zachování biosféry

3) tvorba agrocenóz

4) vytváření nových hnojiv

A7. Vzorce dědičnosti vlastností u lidí jsou stanoveny touto metodou

1) experimentální 3) genealogický

2) hybridologické 4) pozorování

A8. Specialita vědce, který studuje jemné struktury chromozomů, se nazývá:

1) chovatel 3) morfolog

2) cytogenetik 4) embryolog

A9. Systematika je věda, která se zabývá

1) studium vnější stavby organismů

2) studium tělesných funkcí

3) identifikace spojení mezi organismy

4) klasifikace organismů

Část B

V 1. Uveďte tři funkce, které plní moderní buněčná teorie

1) Experimentálně potvrzuje vědecké údaje o stavbě organismů

2) Předpovídá vznik nových skutečností a jevů

3) Popisuje buněčnou stavbu různých organismů

4) Systematizuje, analyzuje a vysvětluje nová fakta o buněčné stavbě organismů

5) Předkládá hypotézy o buněčné struktuře všech organismů

6) Vytváří nové metody pro studium buněk

Část C

C1. Francouzský vědec Louis Pasteur se proslavil jako „zachránce lidstva“ díky vytvoření vakcín proti infekčním nemocem, včetně vztekliny, antraxu atd. Navrhněte hypotézy, které by mohl předložit. Jakou výzkumnou metodu použil, aby dokázal, že měl pravdu?

1.2. Znaky a vlastnosti živých organismů: buněčná struktura, vlastnosti chemického složení, metabolismus a přeměna energie, homeostáza, dráždivost, rozmnožování, vývoj

Základní pojmy a koncepty testované ve zkoušce: homeostáza, jednota živé a neživé přírody, proměnlivost, dědičnost, metabolismus.
Znaky a vlastnosti živých tvorů. Živé systémy mají společné vlastnosti:

– buněčná struktura . Všechny organismy existující na Zemi se skládají z buněk. Výjimkou jsou viry, které vykazují živé vlastnosti pouze u jiných organismů.

Metabolismus – soubor biochemických přeměn probíhajících v těle a dalších biosystémech.

Samoregulace – udržování stálého vnitřního prostředí těla (homeostázy). Trvalé narušení homeostázy vede ke smrti organismu.

Podrážděnost - schopnost těla reagovat na vnější a vnitřní podněty (reflexy u zvířat a tropismy, taxíky a nechutnosti u rostlin).

Variabilita – schopnost organismů získávat nové vlastnosti a vlastnosti v důsledku vlivu vnějšího prostředí a změn dědičného aparátu – molekul DNA.

Dědičnost – schopnost organismu přenášet své vlastnosti z generace na generaci.

Reprodukce nebo sebereprodukce – schopnost živých systémů reprodukovat svůj vlastní druh. Reprodukce je založena na procesu zdvojení molekul DNA s následným dělením buněk.

Růst a vývoj – všechny organismy během svého života rostou; Vývojem se rozumí jak individuální vývoj organismu, tak i historický vývoj živé přírody.

Otevřenost systému – vlastnost všech živých systémů spojená s neustálým přísunem energie zvenčí a odváděním odpadních látek. Jinými slovy, organismus je naživu, dokud si s okolím vyměňuje látky a energii.

Schopnost přizpůsobit se – v procesu historického vývoje a pod vlivem přírodního výběru získávají organismy adaptace na podmínky prostředí (adaptace). Organismy, které nemají potřebné adaptace, vymírají.

Obecnost chemického složení . Hlavními znaky chemického složení buňky a mnohobuněčného organismu jsou sloučeniny uhlíku - bílkoviny, tuky, sacharidy, nukleové kyseliny. Tyto sloučeniny nevznikají v neživé přírodě.

Pospolitost chemického složení živých soustav a neživé přírody hovoří o jednotě a spojení živé a neživé hmoty. Celý svět je systém založený na jednotlivých atomech. Atomy na sebe vzájemně působí a tvoří molekuly. Hornické krystaly, hvězdy, planety a vesmír se tvoří z molekul v neživých systémech. Z molekul, které tvoří organismy, se tvoří živé systémy – buňky, tkáně, organismy. Vzájemný vztah živých a neživých systémů se zřetelně projevuje na úrovni biogeocenóz a biosféry.

1.3. Hlavní úrovně organizace živé přírody: buněčná, organismická, populačně-druhová, biogeocenotická

Základní pojmy a koncepty testované ve zkušebních pracích: životní úroveň, biologické systémy studované na této úrovni, molekulárně genetické, buněčné, organismální, populačně-druhové, biogeocenotické, biosféra.
Úrovně organizace živé systémy odrážejí podřízenost a hierarchii strukturální organizace života. Úrovně života se od sebe liší složitostí organizace systému. Buňka je jednodušší ve srovnání s mnohobuněčným organismem nebo populací.

Životní úroveň je formou a způsobem její existence. Například virus existuje ve formě molekuly DNA nebo RNA uzavřené v proteinovém obalu. Toto je forma existence viru. Virus však projevuje vlastnosti živého systému pouze tehdy, když vstoupí do buňky jiného organismu. Tam se to rozmnožuje. Toto je jeho způsob existence.

Molekulárně genetická úroveň reprezentované jednotlivými biopolymery (DNA, RNA, proteiny, lipidy, sacharidy a další sloučeniny); Na této úrovni života se studují jevy související se změnami (mutacemi) a rozmnožováním genetického materiálu a metabolismem.

Buněčný - úroveň, na které existuje život ve formě buňky - strukturální a funkční jednotka života. Na této úrovni se studují procesy jako metabolismus a energie, výměna informací, reprodukce, fotosyntéza, přenos nervových vzruchů a mnoho dalších.

Organismus - jedná se o samostatnou existenci jedince - jednobuněčného nebo mnohobuněčného organismu.

Populace-druh – úroveň, kterou představuje skupina jedinců stejného druhu – populace; Právě v populaci probíhají elementární evoluční procesy – hromadění, projevování a selekce mutací.

Biogeocenotické – reprezentované ekosystémy skládajícími se z různých populací a jejich stanovišť.

Biosféra – úroveň představující souhrn všech biogeocenóz. V biosféře dochází k oběhu látek a přeměně energie za účasti organismů. Odpadní produkty organismů se účastní procesu evoluce Země.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Úroveň, na které se studují procesy biogenní migrace atomů, se nazývá:

1) biogeocenotické

2) biosféra

3) populace-druh

4) molekulárně genetické

A2. Na úrovni populace studujeme:

1) genové mutace

2) vztahy mezi organismy stejného druhu

3) orgánové soustavy

4) metabolické procesy v těle

A3. Udržování relativní stálosti chemického složení těla se nazývá

1) metabolismus 3) homeostáza

2) asimilace 4) adaptace

A4. Výskyt mutací je spojen s takovými vlastnostmi organismu, jako je

1) dědičnost 3) podrážděnost

2) variabilita 4) sebereprodukce

A5. Který z následujících biologických systémů tvoří nejvyšší životní úroveň?

1) amébová buňka 3) stádo jelenů

2) virus neštovic 4) přírodní rezervace

A6. Příkladem je odtažení ruky od horkého předmětu.

1) podrážděnost

2) schopnost přizpůsobit se

3) dědění vlastností po rodičích

4) samoregulace

A7. Fotosyntéza, biosyntéza proteinů jsou příklady

1) metabolismus plastů

2) energetický metabolismus

3) výživa a dýchání

4) homeostáza

A8. Který termín je synonymem pro pojem „metabolismus“?

1) anabolismus 3) asimilace

2) katabolismus 4) metabolismus

Část B

V 1. Vybrané procesy studované na molekulárně genetické úrovni života

1) replikace DNA

2) dědičnost Downovy choroby

3) enzymatické reakce

4) struktura mitochondrií

5) struktura buněčné membrány

6) krevní oběh

AT 2. Porovnejte povahu adaptace organismů s podmínkami, do kterých byly vyvinuty

Část C

C1. Jaké adaptace rostlin jim umožňují rozmnožovat se a rozšiřovat se?

C2. Jaké jsou podobnosti a jaké jsou rozdíly mezi různými úrovněmi organizace života?

* * *

Uvedený úvodní fragment knihy Biologie. Kompletní referenční příručka pro přípravu na jednotnou státní zkoušku (G. I. Lerner, 2009) zajišťuje náš knižní partner - společnost litrů.

Buňka jako biologický systém

2.1. Buněčná teorie, její hlavní ustanovení, role při utváření moderního přírodovědného obrazu světa. Rozvoj znalostí o buňce. Buněčná stavba organismů, podobnost stavby buněk všech organismů je základem jednoty organického světa, důkazem příbuznosti živé přírody

jednota organického světa, buňka, buněčná teorie, ustanovení buněčné teorie.

Již jsme řekli, že vědecká teorie je zobecněním vědeckých dat o předmětu výzkumu. To plně platí pro buněčnou teorii, kterou v roce 1839 vytvořili dva němečtí badatelé M. Schleiden a T. Schwann.

Základem buněčné teorie byla práce mnoha badatelů, kteří hledali elementární strukturální jednotku živých věcí. Vznik a rozvoj buněčné teorie usnadnil vznik v 16. století. a další rozvoj mikroskopie.

Zde jsou hlavní události, které se staly předchůdci vytvoření buněčné teorie:

– 1590 – vytvoření prvního mikroskopu (bratři Jansenové);

– 1665 Robert Hooke – první popis mikroskopické struktury větvové zátky černého bezu (ve skutečnosti to byly buněčné stěny, ale Hooke zavedl název „buňka“);

– 1695 publikace Anthonyho Leeuwenhoeka o mikrobech a jiných mikroskopických organismech, které viděl mikroskopem;

– 1833 R. Brown popsal jádro rostlinné buňky;

– 1839 M. Schleiden a T. Schwann objevili jadérko.

Základní ustanovení moderní buněčné teorie:

1. Všechny jednoduché a složité organismy se skládají z buněk schopných vyměňovat si látky, energii a biologické informace s prostředím.

2. Buňka je základní strukturní, funkční a genetická jednotka živého tvora.

3. Buňka je základní jednotkou rozmnožování a vývoje živých tvorů.

4. U mnohobuněčných organismů se buňky liší strukturou a funkcí. Jsou organizovány do tkání, orgánů a orgánových systémů.

5. Buňka je elementární, otevřený živý systém schopný seberegulace, sebeobnovy a reprodukce.

Buněčná teorie se vyvinula díky novým objevům. V roce 1880 Walter Flemming popsal chromozomy a procesy probíhající v mitóze. Od roku 1903 se začala rozvíjet genetika. Od roku 1930 se začala rychle rozvíjet elektronová mikroskopie, která vědcům umožnila studovat nejjemnější strukturu buněčných struktur. 20. století bylo stoletím rozkvětu biologie a takových věd, jako je cytologie, genetika, embryologie, biochemie a biofyzika. Bez vytvoření buněčné teorie by tento vývoj nebyl možný.

Buněčná teorie tedy říká, že všechny živé organismy se skládají z buněk. Buňka je minimální struktura živé bytosti, která má všechny životně důležité vlastnosti – schopnost metabolizovat, růst, vyvíjet se, přenášet genetické informace, samoregulaci a sebeobnovu. Buňky všech organismů mají podobné strukturní rysy. Buňky se však od sebe liší velikostí, tvarem a funkcí. Pštrosí vejce a žabí vejce se skládají ze stejné buňky. Svalové buňky mají kontraktilitu a nervové buňky vedou nervové impulsy. Rozdíly ve struktuře buněk do značné míry závisí na funkcích, které v organismech vykonávají. Čím je organismus složitější, tím rozmanitější jsou jeho buňky ve struktuře a funkcích. Každý typ buňky má specifickou velikost a tvar. Podobnost ve struktuře buněk různých organismů a shoda jejich základních vlastností potvrzují shodnost jejich původu a umožňují vyvodit závěr o jednotě organického světa.

2.2. Buňka je jednotka struktury, životní činnosti, růstu a vývoje organismů. Diverzita buněk. Srovnávací charakteristiky buněk rostlin, živočichů, bakterií, hub

Základní bakteriální buňky, buňky hub, rostlinné buňky, živočišné buňky, prokaryotické buňky, eukaryotické buňky.

Nazývá se věda, která studuje strukturu a funkci buněk cytologie . Již jsme řekli, že buňky se od sebe mohou lišit tvarem, strukturou a funkcí, ačkoli základní konstrukční prvky většiny buněk jsou podobné. Biologové rozlišují dvě velké systematické skupiny buněk - prokaryotické A eukaryotické . Prokaryotické buňky neobsahují skutečné jádro a řadu organel. (Viz část "Struktura buňky".) Eukaryotické buňky obsahují jádro, ve kterém se nachází genetický aparát organismu. Prokaryotické buňky jsou buňky bakterií a modrozelených řas. Buňky všech ostatních organismů jsou eukaryotické.

Jakýkoli organismus se vyvíjí z buňky. To platí pro organismy, které se narodily v důsledku jak asexuálních, tak sexuálních metod rozmnožování. Proto je buňka považována za jednotku růstu a vývoje organismu.

Moderní taxonomie rozlišuje následující říše organismů: Bakterie, Houby, Rostliny, Živočichové. Základem pro toto dělení jsou způsoby výživy těchto organismů a struktura buněk.

Bakteriální buňky mají pro ně charakteristické následující struktury - hustá buněčná stěna, jedna kruhová molekula DNA (nukleotid), ribozomy. Tyto buňky postrádají mnoho organel charakteristických pro eukaryotické buňky rostlin, živočichů a hub. Podle způsobu výživy se bakterie dělí na autotrofy, chemotrofy A heterotrofy. Rostlinné buňky obsahují plastidy charakteristické pouze pro ně - chloroplasty, leukoplasty a chromoplasty; jsou obklopeny hustou buněčnou stěnou celulózy a mají také vakuoly s buněčnou mízou. Všechny zelené rostliny jsou autotrofní organismy.

Živočišné buňky nemají husté buněčné stěny. Jsou obklopeny buněčnou membránou, přes kterou dochází k výměně látek s okolím.

Buňky hub jsou pokryty buněčnou stěnou, která se chemickým složením liší od buněčných stěn rostlin. Jako hlavní složky obsahuje chitin, polysacharidy, bílkoviny a tuky. Rezervní látkou buněk hub a živočichů je glykogen.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Která z následujících možností je v souladu s buněčnou teorií?

1) buňka je elementární jednotkou dědičnosti

2) buňka je reprodukční jednotkou

3) buňky všech organismů se liší svou stavbou

4) buňky všech organismů mají různé chemické složení

A2. Mezi předbuněčné formy života patří:

1) kvasinky 3) bakterie

2) penicillium 4) viry

A3. Rostlinná buňka se liší od buňky houby ve struktuře:

1) jádro 3) buněčná stěna

2) mitochondrie 4) ribozomy

A4. Jedna buňka se skládá z:

1) chřipkový virus a améba

2) houba mucor a len kukačka

3) planaria a volvox

4) zelený euglena a pantoflíček

A5. Prokaryotické buňky mají:

1) jádro 3) Golgiho aparát

2) mitochondrie 4) ribozomy

A6. Druh buňky je označen:

1) tvar jádra

2) počet chromozomů

3) membránová struktura

4) primární proteinová struktura

A7. Role buněčné teorie ve vědě je

1) otevření buněčného jádra

2) otevření buňky

3) zobecnění poznatků o stavbě organismů

4) objev metabolických mechanismů

Část B

V 1. Vyberte vlastnosti charakteristické pouze pro rostlinné buňky

1) existují mitochondrie a ribozomy

2) buněčná stěna vyrobená z celulózy

3) existují chloroplasty

4) zásobní látka – glykogen

5) rezervní látka – škrob

6) jádro je obklopeno dvojitou membránou

AT 2. Vyberte vlastnosti, které odlišují království bakterií od ostatních království organického světa.

1) heterotrofní způsob výživy

2) autotrofní způsob výživy

3) přítomnost nukleoidu

4) nepřítomnost mitochondrií

5) nepřítomnost jádra

6) přítomnost ribozomů

VZ. Najděte shodu mezi strukturními rysy buňky a královstvími, do kterých tyto buňky patří

Část S

C1. Uveďte příklady eukaryotických buněk, které nemají jádro.

C2. Dokažte, že buněčná teorie zobecnila řadu biologických objevů a předpověděla nové objevy.

2.3. Chemická organizace buňky. Vztah mezi strukturou a funkcemi anorganických a organických látek (proteiny, nukleové kyseliny, sacharidy, lipidy, ATP), které tvoří buňku. Zdůvodnění vztahu organismů na základě analýzy chemického složení jejich buněk

Základní pojmy a koncepty testované ve zkoušce: dusíkaté báze, aktivní centrum enzymu, hydrofilita, hydrofobicita, aminokyseliny, ATP, proteiny, biopolymery, denaturace, DNA, deoxyribóza, komplementarita, lipidy, monomer, nukleotid, peptidová vazba, polymer, sacharidy, ribóza, RNA, enzymy, fosfolipidy .

2.3.1. Anorganické látky buňky

Buňka obsahuje asi 70 prvků Mendělejevovy periodické tabulky a 24 z nich je přítomno ve všech typech buněk. Všechny prvky přítomné v buňce jsou rozděleny v závislosti na jejich obsahu v buňce do skupin:

makroživiny– H, O, N, C, Mg, Na, Ca, Fe, K, P, Cl, S;

mikroelementy– B, Ni, Cu, Co, Zn, Mb atd.;

ultramikroelementy– U, Ra, Au, Pb, Hg, Se atd.

Molekuly, které tvoří buňku anorganické A organické spojení.

Anorganické sloučeniny buňky - voda A anorganické ionty.

Voda je nejdůležitější anorganická látka buňky. Všechny biochemické reakce probíhají ve vodných roztocích. Molekula vody má nelineární prostorovou strukturu a má polaritu. Mezi jednotlivými molekulami vody vznikají vodíkové vazby, které určují fyzikální a chemické vlastnosti vody.

Fyzikální vlastnosti vody: Protože molekuly vody jsou polární, má voda vlastnost rozpouštět polární molekuly jiných látek. Látky, které jsou rozpustné ve vodě, se nazývají hydrofilní. Látky, které jsou ve vodě nerozpustné, se nazývají hydrofobní.

Voda má vysokou měrnou tepelnou kapacitu. K přerušení četných vodíkových vazeb přítomných mezi molekulami vody musí být absorbováno velké množství energie. Pamatujte, jak dlouho trvá, než se konvice zahřeje k varu. Tato vlastnost vody zajišťuje udržení tepelné rovnováhy v těle.

K odpaření vody je potřeba poměrně hodně energie. Bod varu vody je vyšší než u mnoha jiných látek. Tato vlastnost vody chrání tělo před přehřátím.

Voda může být ve třech stavech agregace – kapalné, pevné a plynné.

Vodíkové vazby určují viskozitu vody a adhezi jejích molekul k molekulám jiných látek. Díky adhezivním silám molekul se na povrchu vody vytvoří film s následujícími vlastnostmi: povrchové napětí.

Při ochlazení se pohyb molekul vody zpomalí. Počet vodíkových vazeb mezi molekulami se stává maximálním. Voda dosahuje největší hustoty při 4 Cº. Když voda zamrzne, expanduje (potřebuje prostor pro vznik vodíkových vazeb) a její hustota klesá. Proto led plave.

Biologické funkce vody. Voda zajišťuje pohyb látek v buňce a těle, vstřebávání látek a odvod zplodin látkové výměny. V přírodě voda přenáší odpadní látky do půd a vodních ploch.

Voda je aktivním účastníkem metabolických reakcí.

Voda se podílí na tvorbě mazacích tekutin a hlenů, sekretů a šťáv v těle. Tyto tekutiny se nacházejí v kloubech obratlovců, v pleurální dutině a v perikardiálním vaku.

Voda je součástí hlenu, který usnadňuje pohyb látek střevy a vytváří vlhké prostředí na sliznicích dýchacích cest. Sekrety vylučované některými žlázami a orgány jsou také na vodní bázi: sliny, slzy, žluč, spermie atd.

Anorganické ionty. Mezi anorganické ionty buňky patří: kationty K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, NH 3 + a anionty Cl -, NO 3 -, H 2 PO 4 -, NCO 3 -, HPO 4 2-.

Rozdíl mezi počtem kationtů a aniontů (Na + , Ka + , Cl -) na povrchu i uvnitř buňky zajišťuje vznik akčního potenciálu, který je základem nervové a svalové excitace.

Anionty fosfor kyseliny vytvářejí fosfátový pufrovací systém, udržování pH nitrobuněčného prostředí těla na úrovni 6–9.

Kyselina uhličitá a její anionty vytvářejí bikarbonátový pufrový systém a udržují pH extracelulárního prostředí (krevní plazmy) na úrovni 7–4.

Sloučeniny dusíku slouží jako zdroj minerální výživy, syntézy bílkovin a nukleových kyselin. Atomy fosforu jsou součástí nukleových kyselin, fosfolipidů, ale i kostí obratlovců a chitinózního obalu členovců. Ionty vápníku jsou součástí hmoty kostí; jsou také nezbytné pro svalovou kontrakci a srážení krve.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

A1. Polarita vody určuje její schopnost

1) vést teplo 3) rozpustit chlorid sodný

2) absorbovat teplo 4) rozpustit glycerin

A2. Dětem s křivicí by měly být podávány léky obsahující

1) železo 2) draslík 3) vápník 4) zinek

A3. Vedení nervového vzruchu zajišťují ionty:

1) draslík a sodík 3) železo a měď

2) fosfor a dusík 4) kyslík a chlór

A4. Slabé vazby mezi molekulami vody v její kapalné fázi se nazývají:

1) kovalentní 3) vodík

2) hydrofobní 4) hydrofilní

A5. Hemoglobin obsahuje

1) fosfor 2) železo 3) síra 4) hořčík

A6. Vyberte skupinu chemických prvků, které jsou nutně zahrnuty v proteinech

A7. Pacientům s hypotyreózou jsou podávány léky obsahující

Část B

V 1. Vyberte funkce vody v kleci

1) energetika 4) stavebnictví

2) enzymatické 5) lubrikační

3) transportní 6) termoregulační

AT 2. Vyberte pouze fyzikální vlastnosti vody

1) schopnost disociovat

2) hydrolýza solí

3) hustota

4) tepelná vodivost

5) elektrická vodivost

6) darování elektronů

Část S

C1. Jaké fyzikální vlastnosti vody určují její biologický význam?

2.3.2. Organické látky buňky. Sacharidy, lipidy

Sacharidy. Obecný vzorec Сn (H 2 O)n. V důsledku toho sacharidy obsahují pouze tři chemické prvky.

Ve vodě rozpustné sacharidy.

Funkce rozpustných sacharidů: transportní, ochranné, signalizační, energetické.

Monosacharidy: glukóza– hlavní zdroj energie pro buněčné dýchání. Fruktóza- součást květového nektaru a ovocných šťáv. Ribóza a deoxyribóza– strukturní prvky nukleotidů, které jsou monomery RNA a DNA.

Disacharidy: sacharóza(glukóza + fruktóza) je hlavním produktem fotosyntézy transportovaným v rostlinách. Laktóza(glukóza + galaktóza) – je součástí mléka savců. Sladový cukr(glukóza + glukóza) je zdrojem energie v klíčících semenech.

Polymerní sacharidy: škrob, glykogen, celulóza, chitin. Nejsou rozpustné ve vodě.

Funkce polymerních sacharidů: strukturální, akumulační, energetická, ochranná.

Škrob sestává z rozvětvených spirálovitých molekul, které tvoří rezervní látky v rostlinných pletivech.

Celulóza– polymer tvořený zbytky glukózy sestávající z několika přímých paralelních řetězců spojených vodíkovými můstky. Tato struktura zabraňuje pronikání vody a zajišťuje stabilitu celulózových membrán rostlinných buněk.

Chitin sestává z aminoderivátů glukózy. Hlavní strukturní prvek skořápky členovců a buněčných stěn hub.

Glykogen- rezervní látka živočišné buňky. Glykogen je ještě více rozvětvený než škrob a je vysoce rozpustný ve vodě.

Lipidy– estery mastných kyselin a glycerolu. Nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v nepolárních rozpouštědlech. Přítomno ve všech buňkách. Lipidy se skládají z atomů vodíku, kyslíku a uhlíku. Typy lipidů: tuky, vosky, fosfolipidy. Funkce lipidů: ukládání– tuky se ukládají v tkáních obratlovců. Energie– polovina energie spotřebované buňkami obratlovců v klidu vzniká v důsledku oxidace tuků. Tuky se také používají jako zdroj vody. Energetický efekt z odbourání 1 g tuku je 39 kJ, což je dvojnásobek energetického efektu z odbourání 1 g glukózy nebo bílkovin. Ochranný– podkožní tuková vrstva chrání tělo před mechanickým poškozením. Strukturní – fosfolipidy jsou součástí buněčných membrán. Tepelná izolace– podkožní tuk pomáhá udržovat teplo. Elektrická izolace– myelin, vylučovaný Schwannovými buňkami (tvoří pochvy nervových vláken), izoluje některé neurony, což značně urychluje přenos nervových vzruchů. Výživný– některé látky podobné lipidům pomáhají budovat svalovou hmotu a udržovat tělesný tonus. Mazání– vosky pokrývají kůži, vlnu, peří a chrání je před vodou. Listy mnoha rostlin jsou pokryty voskovým povlakem, vosk se používá při stavbě plástů. Hormonální– hormon nadledvin – kortizon a pohlavní hormony jsou lipidové povahy.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Polysacharidový monomer může být:

1) aminokyselina

2) glukóza

3) nukleotid

4) celulóza

A2. V živočišných buňkách je zásobní sacharid:

1) celulóza

2) škrob

4) glykogen

A3. Při dělení se uvolní nejvíce energie:

1) 10 g bílkovin

2) 10 g glukózy

3) 10 g tuku

4) 10 g aminokyseliny

A4. Jakou funkci neplní lipidy?

1) energie

2) katalytické

3) izolační

4) ukládání

A5. Lipidy lze rozpustit v:

2) roztok kuchyňské soli

3) kyselina chlorovodíková

4) aceton

Část B

V 1. Vyberte strukturní vlastnosti sacharidů

1) sestávají z aminokyselinových zbytků

2) sestávají ze zbytků glukózy

3) skládají se z atomů vodíku, uhlíku a kyslíku

4) některé molekuly mají rozvětvenou strukturu

5) sestávají ze zbytků mastných kyselin a glycerolu

6) sestávají z nukleotidů

AT 2. Vyberte funkce, které sacharidy plní v těle

1) katalytické

2) doprava

3) signál

4) konstrukce

5) ochranný

6) energie

VZ. Vyberte funkce, které lipidy plní v buňce

1) strukturální

2) energie

3) skladování

4) enzymatické

5) signál

6) doprava

AT 4. Přiřaďte skupinu chemických sloučenin k jejich roli v buňce

Část S

C1. Proč se v těle nehromadí glukóza, ale hromadí se škrob a glykogen?

C2. Proč mýdlo smývá mastnotu z rukou?

2.3.3. Bílkoviny, jejich struktura a funkce

Proteiny jsou biologické heteropolymery, jejichž monomery jsou aminokyseliny. Proteiny jsou syntetizovány v živých organismech a plní v nich určité funkce.

Bílkoviny obsahují atomy uhlíku, kyslíku, vodíku, dusíku a někdy i síry. Monomery bílkovin jsou aminokyseliny - látky obsahující neměnné části - aminoskupinu NH 2 a karboxylovou skupinu COOH a proměnlivou část - radikál. Jsou to radikály, díky kterým se aminokyseliny navzájem liší. Aminokyseliny mají vlastnosti kyseliny a zásady (jsou amfoterní), takže se mohou vzájemně kombinovat. Jejich počet v jedné molekule může dosáhnout několika stovek. Střídání různých aminokyselin v různých sekvencích umožňuje získat obrovské množství proteinů s různými strukturami a funkcemi.

Proteiny obsahují 20 druhů různých aminokyselin, z nichž některé si zvířata nedokážou syntetizovat. Získávají je z rostlin, které dokážou syntetizovat všechny aminokyseliny. Právě na aminokyseliny se bílkoviny štěpí v trávicím traktu zvířat. Z těchto aminokyselin vstupujících do buněk těla se budují jeho nové bílkoviny.

Struktura molekuly proteinu. Strukturou molekuly proteinu se rozumí její aminokyselinové složení, sekvence monomerů a stupeň zkroucení molekuly, která se musí vejít do různých sekcí a organel buňky nejen sama, ale společně s obrovským množstvím dalších molekul.

Sekvence aminokyselin v molekule proteinu tvoří její primární strukturu. Závisí na sekvenci nukleotidů v úseku molekuly DNA (genu) kódující protein. Sousední aminokyseliny jsou spojeny peptidovými vazbami, které se vyskytují mezi uhlíkem karboxylové skupiny jedné aminokyseliny a dusíkem aminoskupiny jiné aminokyseliny.

Dlouhá molekula proteinu se složí a nejprve nabude vzhledu spirály. Tak vzniká sekundární struktura molekuly proteinu. Mezi CO a NH - skupinami aminokyselinových zbytků, sousedními závity šroubovice vznikají vodíkové vazby, které drží řetězec pohromadě.

Molekula proteinu komplexní konfigurace ve formě globule (kuličky) získává terciární strukturu. Pevnost této struktury zajišťují hydrofobní, vodíkové, iontové a disulfidové S-S vazby.

Některé proteiny mají kvartérní strukturu, tvořenou několika polypeptidovými řetězci (terciárními strukturami). Kvartérní strukturu také drží pohromadě slabé nekovalentní vazby – iontové, vodíkové, hydrofobní. Pevnost těchto vazeb je však nízká a struktura může být snadno poškozena. Při zahřátí nebo ošetření určitými chemikáliemi se protein denaturuje a ztrácí svou biologickou aktivitu. Narušení kvartérních, terciárních a sekundárních struktur je reverzibilní. Destrukce primární struktury je nevratná.

V každé buňce jsou stovky molekul bílkovin, které plní různé funkce. Kromě toho mají proteiny druhovou specifitu. To znamená, že každý druh organismu má proteiny, které se nenacházejí u jiných druhů. To způsobuje vážné potíže při transplantaci orgánů a tkání z jedné osoby na druhou, při roubování jednoho druhu rostliny na jiný atd.

Funkce proteinů.

Katalytické (enzymatické) – proteiny urychlují všechny biochemické procesy probíhající v buňce: rozklad živin v trávicím traktu a podílejí se na reakcích syntézy matrice. Každý enzym urychluje jednu a pouze jednu reakci (vpřed i vzad). Rychlost enzymatických reakcí závisí na teplotě média, jeho hodnotě pH, jakož i na koncentracích reagujících látek a koncentraci enzymu.

Doprava– proteiny zajišťují aktivní transport iontů buněčnými membránami, transport kyslíku a oxidu uhličitého, transport mastných kyselin.

Ochranný– protilátky zajišťují imunitní ochranu těla; fibrinogen a fibrin chrání tělo před ztrátou krve.

Strukturální- jedna z hlavních funkcí bílkovin. Bílkoviny jsou součástí buněčných membrán; protein keratin tvoří vlasy a nehty; bílkoviny kolagen a elastin – chrupavky a šlachy.

Stahovací– zajišťují kontraktilní proteiny – aktin a myozin.

Signál– molekuly bílkovin mohou přijímat signály a sloužit jako jejich nosiče v těle (hormony). Je třeba si uvědomit, že ne všechny hormony jsou bílkoviny.

Energie– při dlouhodobém půstu lze bílkoviny využít jako další zdroj energie po konzumaci sacharidů a tuků.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Sekvence aminokyselin v molekule proteinu závisí na:

1) struktura genu

2) vnější prostředí

3) jejich náhodná kombinace

4) jejich struktury

A2. Člověk získává esenciální aminokyseliny tím

1) jejich syntéza v buňkách

2) příjem potravy

3) brát léky

4) užívání vitamínů

A3. Když teplota klesne, aktivita enzymů

1) se výrazně zvyšuje

2) znatelně klesá

3) zůstává stabilní

4) se pravidelně mění

A4. Podílí se na ochraně těla před ztrátou krve

1) hemoglobin

2) kolagen

A5. Na kterém z následujících procesů se proteiny neúčastní?

1) metabolismus

2) kódování dědičné informace

3) enzymatická katalýza

4) transport látek

A6. Uveďte příklad peptidové vazby:

Část B

V 1. Vyberte funkce specifické pro proteiny

1) katalytické

2) krvetvorby

3) ochranný

4) doprava

5) reflex

6) fotosyntetické

AT 2. Stanovte soulad mezi strukturou molekuly proteinu a jejími vlastnostmi

Část S

C1. Proč se potraviny uchovávají v lednici?

C2. Proč vařená jídla vydrží déle?

SZ. Vysvětlete pojem „specifičnost“ proteinu a jaký biologický význam má specifičnost?

C4. Přečti si text, označ čísla vět, ve kterých byly chyby a vysvětli je 1) Většina chemických reakcí v těle je katalyzována enzymy. 2) Každý enzym může katalyzovat mnoho typů reakcí. 3) Enzym má aktivní centrum, jehož geometrický tvar se mění v závislosti na látce, se kterou enzym interaguje. 4) Příkladem působení enzymu je rozklad močoviny ureázou. 5) Močovina se rozkládá na oxid uhličitý a čpavek, který páchne jako kočičí stelivo. 6) Za jednu sekundu ureáza rozloží až 30 000 molekul močoviny, za normálních podmínek by to trvalo asi 3 miliony let.

2.3.4.Nukleové kyseliny

Nukleové kyseliny objevil v roce 1868 švýcarský vědec F. Miescher. V organismech existuje několik typů nukleových kyselin, které se nacházejí v různých buněčných organelách – jádro, mitochondrie, plastidy. Nukleové kyseliny zahrnují DNA, i-RNA, t-RNA, r-RNA.

Deoxyribonukleová kyselina (DNA)– lineární polymer ve formě dvoušroubovice tvořený dvojicí antiparalelních komplementárních (konfigurací si navzájem odpovídajících) řetězců. Prostorovou strukturu molekuly DNA modelovali američtí vědci James Watson a Francis Crick v roce 1953.

Monomery DNA jsou nukleotidy . Každý nukleotid DNA se skládá z purinu (A - adenin nebo G - guanin) nebo pyrimidinu (T - thymin nebo C - cytosin) dusíkatý základ, pětiuhlíkový cukr– deoxyribóza a fosfátová skupina.

Nukleotidy v molekule DNA stojí proti sobě s dusíkatými bázemi a jsou spojeny do párů v souladu s pravidly komplementarity: thymin je umístěn naproti adeninu a cytosin je umístěn naproti guaninu. Pár A – T je spojen dvěma vodíkovými můstky a pár G – C třemi. Při replikaci (zdvojení) molekuly DNA se vodíkové vazby přeruší a řetězce se oddělí a na každém z nich se syntetizuje nový řetězec DNA. Páteř řetězců DNA je tvořena cukernými fosfátovými zbytky.

Sekvence nukleotidů v molekule DNA určuje její specificitu, stejně jako specificitu tělesných proteinů, které jsou touto sekvencí kódovány. Tyto sekvence jsou individuální pro každý typ organismu a pro jednotlivé jedince.

Příklad: je uvedena sekvence nukleotidů DNA: CGA – TTA – CAA.

Na messenger RNA (i-RNA) bude syntetizován řetězec HCU - AAU - GUU, výsledkem je řetězec aminokyselin: alanin - asparagin - valin.

Když jsou nukleotidy v jednom z tripletů nahrazeny nebo přeskupeny, tento triplet bude kódovat jinou aminokyselinu, a proto se protein kódovaný tímto genem změní. (Použijte svou školní učebnici a zkuste si to ověřit.) Změny ve složení nukleotidů nebo jejich sekvence se nazývají mutace.

Ribonukleová kyselina (RNA)– lineární polymer skládající se z jednoho řetězce nukleotidů. V RNA je thyminový nukleotid nahrazen uracilem (U). Každý nukleotid RNA obsahuje pětiuhlíkový cukr – ribózu, jednu ze čtyř dusíkatých bází a zbytek kyseliny fosforečné.

Typy RNA. Matice nebo informační RNA. Je syntetizován v jádře za účasti enzymu RNA polymerázy. Komplementární k oblasti DNA, kde dochází k syntéze. Jeho funkcí je odstranit informace z DNA a přenést je do místa syntézy proteinů – do ribozomů. Tvoří 5 % buněčné RNA. Ribozomální RNA– syntetizován v jadérku a je součástí ribozomů. Tvoří 85 % buněčné RNA. Přeneste RNA(více než 40 druhů). Transportuje aminokyseliny do místa syntézy bílkovin. Má tvar jetelového listu a skládá se ze 70–90 nukleotidů.

Kyselina adenosintrifosforečná - ATP. ATP je nukleotid skládající se z dusíkaté báze - adeninu, uhlohydrátu ribózy a tří zbytků kyseliny fosforečné, z nichž dva uchovávají velké množství energie. Když se odstraní jeden zbytek kyseliny fosforečné, uvolní se 40 kJ/mol energie. Porovnejte tento údaj s číslem udávajícím množství energie uvolněné 1 g glukózy nebo tuku. Schopnost ukládat takové množství energie dělá z ATP jeho univerzální zdroj. K syntéze ATP dochází především v mitochondriích.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Monomery DNA a RNA jsou

1) dusíkaté báze

2) fosfátové skupiny

3) aminokyseliny

4) nukleotidy

A2. Funkce Messenger RNA:

1) zdvojnásobení informací

2) odstranění informací z DNA

3) transport aminokyselin do ribozomů

4) ukládání informací

A3. Uveďte druhý řetězec DNA komplementární k prvnímu: ATT – HCC – TSH

1) UAA – TGG – AAC

2) TAA – CGG – AAC

3) UCC – GCC – ACG

4) TAA – UGG – UUC

A4. Hypotéza, že DNA je genetickým materiálem buňky, je potvrzena:

1) počet nukleotidů v molekule

2) DNA individualita

3) poměr dusíkatých zásad (A = T, G = C)

4) poměr DNA v gametách a somatických buňkách (1:2)

A5. Molekula DNA je schopna přenášet informace díky:

1) nukleotidové sekvence

2) počet nukleotidů

3) schopnost sebezdvojnásobení

4) spirálování molekuly

A6. V jakém případě je správně uvedeno složení jednoho z nukleotidů RNA?

1) thymin – ribóza – fosfát

2) uracil – deoxyribóza – fosfát

3) uracil - ribóza - fosfát

4) adenin – deoxyribóza – fosfát

Část B

V 1. Vyberte vlastnosti molekuly DNA

1) Jednořetězcová molekula

2) Nukleotidy – ATUC

3) Nukleotidy – ATGC

4) Sacharidy – ribóza

5) Sacharidy – deoxyribóza

6) Schopnost replikace

AT 2. Vybrat funkce charakteristické pro molekuly RNA eukaryotických buněk

1) distribuce dědičné informace

2) přenos dědičné informace do místa syntézy bílkovin

3) transport aminokyselin do místa syntézy bílkovin

4) zahájení replikace DNA

5) tvorba ribozomové struktury

6) ukládání dědičných informací

Část S

C1. Stanovení struktury DNA nám umožnilo vyřešit řadu problémů. Co si myslíte, že tyto problémy byly a jak byly vyřešeny v důsledku tohoto objevu?

C2. Porovnejte nukleové kyseliny podle složení a vlastností.

2.4. Struktura pro- a eukaryotických buněk. Vztah mezi strukturou a funkcemi částí a organel buňky je základem její celistvosti

Základní pojmy a koncepty testované ve zkoušce: Golgiho aparát, vakuola, buněčná membrána, buněčná teorie, leukoplasty, mitochondrie, buněčné organely, plastidy, prokaryota, ribozomy, chloroplasty, chromoplasty, chromozomy, eukaryota, jádro.

Každá buňka je systém. To znamená, že všechny jeho součásti jsou vzájemně propojené, závislé a vzájemně se ovlivňují. To také znamená, že narušení jednoho z prvků daného systému vede ke změnám a poruchám ve fungování celého systému. Soubor buněk tvoří tkáně, různé tkáně tvoří orgány a orgány, které interagují a vykonávají společnou funkci, tvoří orgánové systémy. Tento řetězec může pokračovat dále a můžete to udělat sami. Hlavní věc, kterou je třeba pochopit, je, že každý systém má určitou strukturu, úroveň složitosti a je založen na interakci prvků, které jej tvoří. Níže jsou uvedeny referenční tabulky, které porovnávají strukturu a funkce prokaryotických a eukaryotických buněk a také chápou jejich strukturu a funkce. Pečlivě analyzujte tyto tabulky, protože zkouškové papíry často kladou otázky, které vyžadují znalost tohoto materiálu.

2.4.1. Vlastnosti struktury eukaryotických a prokaryotických buněk. Srovnávací údaje

Srovnávací charakteristiky eukaryotických a prokaryotických buněk.

Struktura eukaryotických buněk.

Funkce eukaryotických buněk . Buňky jednobuněčných organismů vykonávají všechny funkce charakteristické pro živé organismy - metabolismus, růst, vývoj, rozmnožování; schopné adaptace.

Buňky mnohobuněčných organismů se liší strukturou v závislosti na funkcích, které vykonávají. Ze specializovaných buněk se tvoří epiteliální, svalové, nervové a pojivové tkáně.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Mezi prokaryotické organismy patří

1) bacil

4) Volvox

A2. Funkci plní buněčná membrána

1) syntéza bílkovin

2) přenos dědičné informace

3) fotosyntéza

4) fagocytóza a pinocytóza

A3. Označte bod, kde se struktura jmenované buňky shoduje s její funkcí

1) neuron - zkratka

2) leukocyt – vedení impulsů

3) erytrocyt – transport plynů

4) osteocyt – fagocytóza

A4. Buněčná energie se vyrábí v

1) ribozomy

2) mitochondrie

4) Golgiho aparát

A5. Odstraňte z navrhovaného seznamu zbytečný koncept

1) lamblia

2) plasmodium

3) nálevníky

4) chlamydomonas

A6. Odstraňte z navrhovaného seznamu zbytečný koncept

1) ribozomy

2) mitochondrie

3) chloroplasty

4) škrobová zrna

A7. Tuto funkci plní buněčné chromozomy

1) biosyntéza bílkovin

2) ukládání dědičných informací

3) tvorba lysozomů

4) regulace metabolismu

Část B

V 1. Vyberte funkce chloroplastů z poskytnutého seznamu

1) tvorba lysozomů

2) syntéza glukózy

4) Syntéza ATP

3) Syntéza RNA

5) uvolňování kyslíku

6) buněčné dýchání

AT 2. Vyberte strukturální rysy mitochondrií

1) obklopený dvojitou membránou

3) jsou tam cristae

4) vnější membrána je složená

5) obklopený jedinou membránou

6) vnitřní membrána je bohatá na enzymy

VZ. Slaďte organelu s její funkcí

AT 4. Vyplňte tabulku a označte „+“ nebo „-“ přítomnost uvedených struktur v pro- a eukaryotických buňkách

Část S

C1. Dokažte, že buňka je integrální biologický, otevřený systém.

2.5. Metabolismus: energetický a plastový metabolismus, jejich vztah. Enzymy, jejich chemická podstata, úloha v metabolismu. Etapy energetického metabolismu. Fermentace a dýchání. Fotosyntéza, její význam, kosmická role. Fáze fotosyntézy. Světelné a temné reakce fotosyntézy, jejich vztah. Chemosyntéza. Role chemosyntetických bakterií na Zemi

Termíny testované ve zkoušce: autotrofní organismy, anabolismus, anaerobní glykolýza, asimilace, aerobní glykolýza, biologická oxidace, fermentace, disimilace, biosyntéza, heterotrofní organismy, dýchání, katabolismus, kyslíková fáze, metabolismus, metabolismus plastů, přípravná fáze, světelná fáze fotosyntézy, temná fáze fotosyntézy, fotolýza vody, fotosyntéza, energetický metabolismus.

2.5.1. Energetický a plastový metabolismus, jejich vztah

Metabolismus (metabolismus) je souborem vzájemně propojených procesů syntézy a rozkladu chemických látek probíhajících v těle. Biologové ji rozdělují na plast ( anabolismus) a energetický metabolismus ( katabolismus), které jsou vzájemně propojeny. Všechny syntetické procesy vyžadují látky a energii dodávanou štěpnými procesy. Rozkladné procesy jsou katalyzovány enzymy syntetizovanými při metabolismu plastů s využitím produktů a energie energetického metabolismu.

Pro jednotlivé procesy probíhající v organismech se používají následující termíny:

Anabolismus (asimilace) – syntéza složitějších monomerů z jednodušších s absorpcí a akumulací energie ve formě chemických vazeb v syntetizovaných látkách.

Katabolismus (disimilace) - štěpení složitějších monomerů na jednodušší s uvolněním energie a jejím uložením ve formě vysokoenergetických vazeb ATP.

Živé bytosti ke svému životu využívají světelnou a chemickou energii. Zelené rostliny - autotrofy - syntetizovat organické sloučeniny při fotosyntéze pomocí energie slunečního světla. Jejich zdrojem uhlíku je oxid uhličitý. Mnoho autotrofních prokaryot získává energii v tomto procesu chemosyntéza– oxidace anorganických sloučenin. Pro ně mohou být zdrojem energie sloučeniny síry, dusíku a uhlíku. Heterotrofy Využívají zdroje organického uhlíku, tedy živí se hotovými organickými látkami. Mezi rostlinami mohou být ty, které se živí smíšeným způsobem ( mixotrofní) - rosnatka, mucholapka Venuše, nebo i heterotrofně - rafflesie. Mezi zástupci jednobuněčných zvířat jsou zelené eugleny považovány za mixotrofy.

Enzymy, jejich chemická podstata, úloha v metabolismu. Enzymy jsou vždy specifické proteiny – katalyzátory. Termín „specifický“ znamená, že předmět, ve vztahu k němuž se tento termín používá, má jedinečné vlastnosti, vlastnosti a charakteristiky. Každý enzym má takové vlastnosti, protože zpravidla katalyzuje určitý typ reakce. Bez účasti enzymů neprobíhá v těle jediná biochemická reakce. Specifičnost molekuly enzymu je vysvětlena její strukturou a vlastnostmi. Molekula enzymu má aktivní centrum, jehož prostorová konfigurace odpovídá prostorové konfiguraci látek, se kterými enzym interaguje. Poté, co enzym rozpozná svůj substrát, interaguje s ním a urychlí jeho transformaci.

Enzymy katalyzují všechny biochemické reakce. Bez jejich účasti by rychlost těchto reakcí stotisíckrát klesla. Příklady zahrnují reakce jako účast RNA polymerázy na syntéze mRNA na DNA, vliv ureázy na močovinu, úloha ATP syntetázy při syntéze ATP a další. Všimněte si, že mnoho enzymů má názvy, které končí na „aza“.

Aktivita enzymů závisí na teplotě, kyselosti prostředí a množství substrátu, se kterým interaguje. S rostoucí teplotou se zvyšuje aktivita enzymů. To se však děje do určitých mezí, protože při dostatečně vysokých teplotách protein denaturuje. Prostředí, ve kterém mohou enzymy fungovat, je pro každou skupinu jiné. Existují enzymy, které jsou aktivní v kyselém nebo mírně kyselém prostředí nebo v alkalickém či mírně zásaditém prostředí. V kyselém prostředí jsou u savců aktivní enzymy žaludeční šťávy. V mírně zásaditém prostředí jsou aktivní enzymy střevní šťávy. Pankreatický trávicí enzym je aktivní v alkalickém prostředí. Většina enzymů je aktivních v neutrálním prostředí.

2.5.2. Energetický metabolismus v buňce (disimilace)

Výměna energie je soubor chemických reakcí postupného rozkladu organických sloučenin, doprovázených uvolňováním energie, jejíž část se vynakládá na syntézu ATP. Procesy rozkladu organických sloučenin v aerobní organismy se vyskytují ve třech fázích, z nichž každá je doprovázena několika enzymatickými reakcemi.

První etapa - přípravný . V gastrointestinálním traktu mnohobuněčných organismů je prováděna trávicími enzymy. U jednobuněčných organismů - lysozomovými enzymy. V první fázi dochází k rozpadu bílkovin na aminokyseliny, tuky na glycerol a mastné kyseliny, polysacharidy na monosacharidy, nukleové kyseliny na nukleotidy. Tento proces se nazývá trávení.

Druhá fáze - bez kyslíku (glykolýza ). Jeho biologický význam spočívá v počátku postupného odbourávání a oxidace glukózy s akumulací energie ve formě 2 molekul ATP. Glykolýza probíhá v cytoplazmě buněk. Skládá se z několika po sobě jdoucích reakcí přeměny molekuly glukózy na dvě molekuly kyseliny pyrohroznové (pyruvát) a dvě molekuly ATP, v jejichž podobě se ukládá část energie uvolněné při glykolýze: C 6 H 12 O 6 + 2ADP + 2P -> 2C3H403 + 2ATP. Zbytek energie se rozptýlí jako teplo.

V kvasinkách a rostlinných buňkách ( s nedostatkem kyslíku) pyruvát se rozkládá na ethylalkohol a oxid uhličitý. Tento proces se nazývá alkoholové kvašení .

Energie nahromaděná při glykolýze je příliš malá pro organismy, které ke svému dýchání využívají kyslík. Proto ve svalech zvířat včetně člověka při velké zátěži a nedostatku kyslíku vzniká kyselina mléčná (C 3 H 6 O 3), která se hromadí ve formě laktátu. Objevuje se bolest svalů. To se děje rychleji u netrénovaných lidí než u trénovaných lidí.

Třetí etapa - kyslík , skládající se ze dvou po sobě jdoucích procesů – Krebsova cyklu, pojmenovaného po nositeli Nobelovy ceny Hansi Krebsovi, a oxidativní fosforylace. Jeho význam spočívá v tom, že při dýchání kyslíku dochází k oxidaci pyruvátu na konečné produkty – oxid uhličitý a vodu a energie uvolněná při oxidaci se ukládá ve formě 36 molekul ATP. (34 molekul v Krebsově cyklu a 2 molekuly během oxidativní fosforylace). Tato energie rozkladu organických sloučenin zajišťuje reakce jejich syntézy při výměně plastů. Kyslíkové stadium vzniklo po nahromadění dostatečného množství molekulárního kyslíku v atmosféře a výskytu aerobních organismů.

Oxidační fosforylace nebo buněčné dýchání se vyskytuje na vnitřních membránách mitochondrií, do kterých jsou zabudovány molekuly nosiče elektronů. Během této fáze se uvolňuje většina metabolické energie. Molekuly nosičů transportují elektrony k molekulárnímu kyslíku. Část energie se rozptýlí jako teplo a část se spotřebuje na tvorbu ATP.

Celková reakce energetického metabolismu:

C6H12O6 + 602 -> 6C02 + 6H20 + 38ATP.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

A1. Způsob krmení masožravých zvířat je tzv

1) autotrofní

2) mixotrofní

3) heterotrofní

4) chemotrofní

A2. Soubor metabolických reakcí se nazývá:

1) anabolismus

2) asimilace

3) disimilace

4) metabolismus

A3. V přípravné fázi energetického metabolismu dochází k tvorbě:

1) 2 molekuly ATP a glukózy

2) 36 molekul ATP a kyseliny mléčné

3) aminokyseliny, glukóza, mastné kyseliny

4) kyselina octová a alkohol

A4. Látky, které katalyzují biochemické reakce v těle, jsou:

2) nukleové kyseliny

4) sacharidy

A5. Proces syntézy ATP během oxidativní fosforylace probíhá v:

1) cytoplazma

2) ribozomy

3) mitochondrie

4) Golgiho aparát

A6. Energie ATP uložená během energetického metabolismu se částečně využívá pro reakce:

1) přípravná fáze

2) glykolýza

3) kyslíkové stadium

4) syntéza organických sloučenin

A7. Produkty glykolýzy jsou:

1) glukóza a ATP

2) oxid uhličitý a voda

3) kyselina pyrohroznová a ATP

4) bílkoviny, tuky, sacharidy

Část B

V 1. Vyberte události, ke kterým dochází během přípravné fáze energetického metabolismu u člověka

1) bílkoviny se rozkládají na aminokyseliny

2) glukóza se rozkládá na oxid uhličitý a vodu

3) Syntetizují se 2 molekuly ATP

4) glykogen se štěpí na glukózu

5) vzniká kyselina mléčná

6) lipidy se štěpí na glycerol a mastné kyseliny

AT 2. Porovnejte procesy probíhající během energetického metabolismu s fázemi, ve kterých k nim dochází

VZ. Určete sled přeměn kousku syrového bramboru v procesu energetického metabolismu v těle prasete:

A) tvorba pyruvátu

B) tvorba glukózy

B) vstřebávání glukózy do krve

D) tvorba oxidu uhličitého a vody

E) oxidativní fosforylace a tvorba H20

E) Krebsův cyklus a tvorba CO 2

Část C

C1. Vysvětlete příčiny únavy mezi maratonskými sportovci na dálkách a jak se s ní bojuje?

2.5.3. Fotosyntéza a chemosyntéza

Všechny živé věci potřebují jídlo a živiny. Při krmení využívají energii uloženou především v organických sloučeninách – bílkovinách, tucích, sacharidech. Heterotrofní organismy, jak již bylo zmíněno, využívají potravu rostlinného a živočišného původu, obsahující již organické sloučeniny. Rostliny vytvářejí organickou hmotu procesem fotosyntézy. Výzkum fotosyntézy začal v roce 1630 experimenty Holanďana van Helmonta. Dokázal, že rostliny organickou hmotu nezískávají z půdy, ale samy si ji vytvářejí. Joseph Priestley v roce 1771 prokázal „nápravu“ vzduchu rostlinami. Umístěné pod skleněným krytem absorbovaly oxid uhličitý uvolněný doutnající třískou. Výzkum pokračoval a nyní bylo zjištěno, že fotosyntéza je proces tvorby organických sloučenin z oxidu uhličitého (CO 2) a vody pomocí světelné energie a probíhá v chloroplastech zelených rostlin a zelených pigmentech některých fotosyntetických bakterií.

Chloroplasty a záhyby cytoplazmatické membrány prokaryot obsahují zelený pigment - chlorofyl. Molekula chlorofylu je schopna být excitována slunečním zářením a darovat své elektrony a přesunout je na vyšší energetické hladiny. Tento proces lze přirovnat k házení míčem nahoru. Když míč stoupá, ukládá potenciální energii; pád, ztratí ji. Elektrony neklesají zpět, ale jsou zachyceny elektronovými nosiči (NADP + - nikotinamid difosfát). V tomto případě je energie, kterou dříve akumulovali, částečně vynaložena na tvorbu ATP. Pokračujeme-li ve srovnání s hozeným míčem, můžeme říci, že míč při pádu ohřívá okolní prostor a část energie padajících elektronů se ukládá ve formě ATP. Proces fotosyntézy se dělí na reakce způsobené světlem a reakce spojené s fixací uhlíku. Se nazývají světlo A temný fáze.

"Fáze světla"- Toto je fáze, ve které se světelná energie absorbovaná chlorofylem přeměňuje na elektrochemickou energii v řetězci přenosu elektronů. Provádí se na světle, v granulích membrán za účasti transportních proteinů a ATP syntetázy.

Na fotosyntetických membránách chloroplastů grana dochází k reakcím způsobeným světlem:

1) excitace elektronů chlorofylu světelnými kvanty a jejich přechod na vyšší energetickou hladinu;

2) redukce akceptorů elektronů – NADP + na NADP H

2H+ + 4e - + NADP + → NADP H;

3) fotolýza vody, vyskytující se za účasti světelných kvant: 2H 2 O → 4H + + 4e - + O 2.

Tento proces probíhá uvnitř tylakoidy– záhyby vnitřní membrány chloroplastů. Thylakoidy tvoří grana - hromádky membrán.

Protože se zkouškové písemky neptají na mechanismy fotosyntézy, ale na výsledky tohoto procesu, přejdeme k nim.

Výsledky světelných reakcí jsou: fotolýza vody za vzniku volného kyslíku, syntéza ATP, redukce NADP+ na NADP H. Světlo je tedy potřeba pouze pro syntézu ATP a NADP-H.

"Fáze temna"- proces přeměny CO 2 na glukózu ve stromatu (prostoru mezi grana) chloroplastů pomocí energie ATP a NADP H.

Výsledkem temných reakcí je přeměna oxidu uhličitého na glukózu a následně na škrob. Kromě molekul glukózy dochází ve stromatu k tvorbě aminokyselin, nukleotidů a alkoholů.

Celková rovnice pro fotosyntézu je -

Význam fotosyntézy. Během procesu fotosyntézy se tvoří volný kyslík, který je nezbytný pro dýchání organismů:

kyslík tvoří ochrannou ozónovou clonu, která chrání organismy před škodlivými účinky ultrafialového záření;

fotosyntéza zajišťuje produkci surových organických látek, a tedy potravy pro všechny živé bytosti;

fotosyntéza pomáhá snižovat koncentraci oxidu uhličitého v atmosféře.

Chemosyntéza – vznik organických sloučenin z anorganických v důsledku energie redoxních reakcí sloučenin dusíku, železa a síry. Existuje několik typů chemosyntetických reakcí:

1) oxidace amoniaku na kyselinu dusitou a dusičnou nitrifikačními bakteriemi:

NH3 -> HNQ2 -> HN03 + Q;

2) přeměna železnatého železa na železité železo železnými bakteriemi:

Fe 2+ → Fe 3+ + Q;

3) oxidace sirovodíku na síru nebo kyselinu sírovou sirnými bakteriemi

H2S + O2 = 2H20 + 2S + Q,

H2S + 02 = 2H2S04 + Q.

Uvolněná energie se využívá k syntéze organických látek.

Role chemosyntézy. Bakterie jsou chemosyntetika, ničí horniny, čistí odpadní vody a podílejí se na tvorbě minerálů.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

A1. Fotosyntéza je proces, který se vyskytuje v zelených rostlinách. Souvisí to s:

1) rozklad organických látek na anorganické

2) tvorba organických látek z anorganických

3) chemická přeměna glukózy na škrob

4) tvorba celulózy

A2. Výchozí látkou pro fotosyntézu je

1) bílkoviny a sacharidy

2) oxid uhličitý a voda

3) kyslík a ATP

4) glukóza a kyslík

A3. Nastává světelná fáze fotosyntézy

1) v granu z chloroplastů

2) v leukoplastech

3) ve stromatu chloroplastů

4) v mitochondriích

A4. Energie excitovaných elektronů ve fázi světla se využívá pro:

1) Syntéza ATP

2) syntéza glukózy

3) syntéza bílkovin

4) štěpení sacharidů

A5. V důsledku fotosyntézy chloroplasty produkují:

1) oxid uhličitý a kyslík

2) glukóza, ATP a kyslík

3) bílkoviny, tuky, sacharidy

4) oxid uhličitý, ATP a voda

A6. Chemotrofní organismy zahrnují

1) patogeny tuberkulózy

2) bakterie mléčného kvašení

3) sirné bakterie

Část B

V 1. Vyberte procesy probíhající ve světelné fázi fotosyntézy

1) fotolýza vody

2) tvorba glukózy

3) syntéza ATP a NADP H

4) využití CO2

5) tvorba volného kyslíku

6) využití energie ATP

AT 2. Vyberte látky, které se účastní procesu fotosyntézy

1) celulóza

2) glykogen

3) chlorofyl

4) oxid uhličitý

6) nukleové kyseliny

Část S

C1. Jaké podmínky jsou nutné pro zahájení procesu fotosyntézy?

C2. Jak struktura listu zajišťuje jeho fotosyntetické funkce?

2.6. Biosyntéza proteinů a nukleových kyselin. Maticový charakter biosyntetických reakcí. Genetická informace v buňce. Geny, genetický kód a jeho vlastnosti

Termíny a koncepty testované ve zkoušce: antikodon, biosyntéza, gen, genetická informace, genetický kód, kodon, templátová syntéza, polysom, transkripce, translace.

Geny, genetický kód a jeho vlastnosti. Na Zemi již žije více než 6 miliard lidí. Kromě 25–30 milionů párů jednovaječných dvojčat jsou všichni lidé geneticky odlišní. To znamená, že každý z nich je jedinečný, má jedinečné dědičné vlastnosti, charakterové vlastnosti, schopnosti, temperament a mnoho dalších vlastností. Co určuje takové rozdíly mezi lidmi? Samozřejmě rozdíly v jejich genotypech, tedy souborech genů daného organismu. Pro každého člověka je jedinečný, stejně jako je jedinečný genotyp jednotlivého zvířete nebo rostliny. Ale genetické vlastnosti daného člověka jsou vtěleny do proteinů syntetizovaných v jeho těle. V důsledku toho se struktura proteinu jedné osoby liší, i když velmi mírně, od bílkoviny jiné osoby. Proto vzniká problém transplantace orgánů, proto dochází k alergickým reakcím na potraviny, bodnutí hmyzem, pyl rostlin atd. To neznamená, že lidé nemají úplně stejné bílkoviny. Proteiny, které plní stejné funkce, mohou být stejné nebo se od sebe liší jen nepatrně jednou nebo dvěma aminokyselinami. Ale na Zemi nejsou žádní lidé (s výjimkou jednovaječných dvojčat), kteří by měli všechny stejné bílkoviny.

Informace o primární struktuře proteinu je zakódována jako sekvence nukleotidů v úseku molekuly DNA – genu. Gen je jednotka dědičné informace organismu. Každá molekula DNA obsahuje mnoho genů. Souhrn všech genů organismu tvoří jeho genotyp.

Ke kódování dědičné informace dochází pomocí genetického kódu. Kód je podobný známé Morseově abecedě, která kóduje informace pomocí teček a čárek. Morseova abeceda je univerzální pro všechny radisty a rozdíly spočívají pouze v překladu signálů do různých jazyků. Genetický kód je také univerzální pro všechny organismy a liší se pouze střídáním nukleotidů, které tvoří geny a kódují proteiny konkrétních organismů. Jaký je tedy genetický kód? Zpočátku se skládá z tripletů (tripletů) nukleotidů DNA, spojených v různých sekvencích. Například AAT, HCA, ACG, THC atd. Každý triplet nukleotidů kóduje specifickou aminokyselinu, která bude integrována do polypeptidového řetězce. Například triplet CGT kóduje aminokyselinu alanin a triplet AAG kóduje aminokyselinu fenylalanin. Aminokyselin je 20 a možností spojení čtyř nukleotidů do skupin po třech je 64. Ke kódování 20 aminokyselin tedy stačí čtyři nukleotidy. To je důvod, proč může být jedna aminokyselina kódována několika triplety. Některé triplety vůbec nekódují aminokyseliny, ale zahajují nebo zastavují biosyntézu bílkovin. Ve skutečnosti je kód zvažován sekvence nukleotidů v molekule mRNA, protože odstraňuje informace z DNA (proces transkripce) a převádí je do sekvence aminokyselin v molekulách syntetizovaných proteinů (proces translace). Složení RNA také zahrnuje ACGU nukleotidy. Triplety nukleotidů mRNA se nazývají kodony . Již uvedené příklady DNA tripletů na i-RNA budou vypadat takto - triplet CGT na i-RNA se stane tripletem GCA a triplet DNA - AAG - triplet UUC. Jsou to kodony mRNA, které odrážejí genetický kód v záznamu. Genetický kód je tedy triplet, univerzální pro všechny organismy na Zemi, degenerovaný (každá aminokyselina je zašifrována více než jedním kodonem). Mezi geny jsou interpunkční znaménka - jedná se o triplety, které se nazývají stop kodony. Signalizují konec syntézy jednoho polypeptidového řetězce. Existují tabulky genetického kódu, které musíte umět použít k dešifrování kodonů mRNA a sestavení řetězců proteinových molekul.

Biosyntéza bílkovin- jedná se o jeden z typů plastické výměny, při které se dědičná informace zakódovaná v genech DNA implementuje do specifické sekvence aminokyselin v molekulách bílkovin. Genetická informace převzatá z DNA a převedená do kódu molekuly mRNA musí být realizována, tedy projevit se ve vlastnostech konkrétního organismu. Tyto vlastnosti jsou určeny proteiny. Biosyntéza bílkovin probíhá na ribozomech v cytoplazmě. To je místo, kde messenger RNA pochází z buněčného jádra. Je-li syntéza mRNA na molekule DNA tzv transkripce, pak se nazývá syntéza proteinů na ribozomech přenos– překlad jazyka genetického kódu do jazyka sekvence aminokyselin v molekule proteinu. Aminokyseliny jsou dodávány do ribozomů přenosovými RNA. Tyto RNA mají tvar čtyřlístku. Na konci molekuly je místo pro připojení aminokyseliny a nahoře je triplet nukleotidů, komplementární ke specifickému tripletu - kodonu na mRNA. Tento triplet se nazývá antikodon. Koneckonců dešifruje kód mRNA. V buňce je vždy tolik tRNA, kolik je kodonů, které kódují aminokyseliny.

Ribozom se pohybuje podél mRNA, posouvá se o tři nukleotidy, když se přiblíží nová aminokyselina, čímž je uvolní pro nový antikodon. Aminokyseliny dodávané do ribozomů jsou vzájemně orientovány tak, že karboxylová skupina jedné aminokyseliny sousedí s aminoskupinou jiné aminokyseliny. V důsledku toho se mezi nimi vytvoří peptidová vazba. Postupně vzniká molekula polypeptidu.

Syntéza proteinů pokračuje, dokud se na ribozomu neobjeví jeden ze tří stop kodonů – UAA, UAG nebo UGA.

Poté polypeptid opustí ribozom a je poslán do cytoplazmy. Jedna molekula mRNA obsahuje několik ribozomů, které se tvoří polysome. Právě na polysomech probíhá současná syntéza několika identické polypeptidové řetězce.

Každá fáze biosyntézy je katalyzována odpovídajícím enzymem a zásobována energií ATP.

Biosyntéza probíhá v buňkách obrovskou rychlostí. V těle vyšších živočichů se během jedné minuty vytvoří až 60 tisíc peptidových vazeb.

Reakce syntézy šablon. Reakce matricové syntézy zahrnují replikace DNA, syntéza mRNA na DNA ( transkripce a syntéza proteinů na mRNA ( přenos), stejně jako syntéza RNA nebo DNA z RNA virů.

replikace DNA. Struktura molekuly DNA, kterou založili J. Watson a F. Crick v roce 1953, splňovala požadavky na molekulu strážce a přenašeče dědičné informace. Molekula DNA se skládá ze dvou komplementárních řetězců. Tyto řetězce jsou drženy pohromadě slabými vodíkovými vazbami, které mohou být rozbity enzymy.

Molekula je schopná samoduplikace (replikace) a na každé staré polovině molekuly se syntetizuje nová polovina. Kromě toho lze na molekule DNA syntetizovat molekulu mRNA, která pak přenáší přijatou informaci z DNA do místa syntézy proteinů. Přenos informací a syntéza proteinů probíhají na matricovém principu, srovnatelném s provozem tiskového stroje v tiskárně. Informace z DNA jsou mnohokrát kopírovány. Pokud se při kopírování vyskytnou chyby, budou se opakovat ve všech následujících kopiích. Pravda, některé chyby při kopírování informací s molekulou DNA lze opravit. Tento proces odstraňování chyb se nazývá reparace. První z reakcí v procesu přenosu informace je replikace molekuly DNA a syntéza nových řetězců DNA.

Replikace je proces samoduplikace molekuly DNA, prováděný pod kontrolou enzymů. Na každém z řetězců DNA vzniklých po přetržení vodíkových vazeb je za účasti enzymu DNA polymerázy syntetizován dceřiný řetězec DNA. Materiálem pro syntézu jsou volné nukleotidy přítomné v cytoplazmě buněk.

Biologický význam replikace spočívá v přesném přenosu dědičné informace z mateřské molekuly na molekuly dceřiné, k čemuž běžně dochází při dělení somatických buněk.

Transkripce je proces odstranění informace z molekuly DNA, která je na ní syntetizována molekulou mRNA. Messenger RNA se skládá z jednoho vlákna a je syntetizována na DNA v souladu s pravidlem komplementarity. Stejně jako v jakékoli jiné biochemické reakci se této syntézy účastní enzym. Aktivuje začátek a konec syntézy molekuly mRNA. Hotová molekula mRNA vstupuje do cytoplazmy na ribozomy, kde dochází k syntéze polypeptidových řetězců. Proces převodu informace obsažené v nukleotidové sekvenci mRNA do aminokyselinové sekvence polypeptidu se nazývá přenos .

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Které tvrzení je nepravdivé?

1) genetický kód je univerzální

2) genetický kód je zdegenerovaný

3) genetický kód je individuální

4) genetický kód je triplet

A2. Jeden triplet DNA kóduje:

1) sekvence aminokyselin v proteinu

2) jeden znak organismu

3) jedna aminokyselina

4) několik aminokyselin

A3. "Interpunkční znaménka" genetického kódu

1) spouští syntézu bílkovin

2) zastavit syntézu bílkovin

3) kódují určité proteiny

4) kódují skupinu aminokyselin

A4. Pokud je u žáby aminokyselina VALINE kódována tripletem GUU, pak u psa může být tato aminokyselina kódována triplety (viz tabulka):

1) GUA a GUG 3) TsUC a TsUA

2) UUC a UCA 4) UAG a UGA

A5. Syntéza bílkovin je v tuto chvíli dokončena

1) rozpoznávání kodonů antikodonem

2) vstup mRNA do ribozomů

3) výskyt „interpunkčního znaménka“ na ribozomu

4) připojení aminokyseliny k t-RNA

A6. Označte dvojici buněk, ve kterých jeden člověk obsahuje různé genetické informace?

1) jaterní a žaludeční buňky

2) neuron a leukocyt

3) svalové a kostní buňky

4) buňka jazyka a vejce

A7. Funkce mRNA v procesu biosyntézy

1) ukládání dědičných informací

2) transport aminokyselin do ribozomů

3) přenos informací do ribozomů

4) urychlení procesu biosyntézy

A8. Antikodon tRNA se skládá z UCG nukleotidů. Který triplet DNA je k němu komplementární?

Část B

V 1. Spojte charakteristiky procesu s jeho názvem

Část C

C1. Uveďte sekvenci aminokyselin v molekule proteinu kódovanou následující sekvencí kodonů: UUA - AUU - GCU - GGA

C2. Uveďte všechny fáze biosyntézy bílkovin.

2.7. Buňka je genetická jednotka živé věci. Chromozomy, jejich struktura (tvar a velikost) a funkce. Počet chromozomů a jejich druhová stálost. Vlastnosti somatických a zárodečných buněk. Životní cyklus buňky: interfáze a mitóza. Mitóza je dělení somatických buněk. Redukční dělení buněk. Fáze mitózy a meiózy. Vývoj zárodečných buněk u rostlin a živočichů. Podobnosti a rozdíly mezi mitózou a meiózou, jejich význam. Buněčné dělení je základem pro růst, vývoj a reprodukci organismů. Role meiózy při zajišťování stálosti počtu chromozomů po generace

Termíny a koncepty testované ve zkoušce: anafáze, gameta, gametogeneze, buněčné dělení, životní cyklus buňky, zygota, interfáze, konjugace, crossing over, meióza, metafáze, oogeneze, varle, spermie, spor, telofáze, vaječník, struktura a funkce chromozomů.

Chromozomy – buněčné struktury, které uchovávají a přenášejí dědičné informace. Chromozom se skládá z DNA a proteinu. Komplex proteinů spojených s formami DNA chromatin. Proteiny hrají důležitou roli při balení molekul DNA v jádře. Struktura chromozomu je nejlépe vidět v metafázi mitózy. Je to tyčovitá konstrukce a skládá se ze dvou sester chromatid, držený centromerou v regionu primární zúžení. Diploidní sada chromozomů v organismu se nazývá karyotyp . Pod mikroskopem je vidět, že chromozomy mají příčné pruhy, které se v různých chromozomech různě střídají. Rozpoznají se páry chromozomů s přihlédnutím k rozložení světlých a tmavých pruhů (střídání párů AT a GC). Chromozomy zástupců různých druhů mají příčné pruhování. Příbuzné druhy, jako jsou lidé a šimpanzi, mají ve svých chromozomech podobný vzor střídajících se pásů.

Každý typ organismu má konstantní počet, tvar a složení chromozomů. V lidském karyotypu je 46 chromozomů – 44 autozomů a 2 pohlavní chromozomy. Muži jsou heterogametičtí (XY pohlavních chromozomů) a ženy jsou homogametické (XX pohlavních chromozomů). Chromozom Y se liší od chromozomu X nepřítomností některých alel. Například na chromozomu Y není žádná alela srážení krve. Výsledkem je, že hemofilie obvykle postihuje pouze chlapce. Chromozomy stejného páru se nazývají homologní. Homologní chromozomy v identických lokusech (lokacích) nesou alelické geny.

Životní cyklus buňky. Mezifáze. Mitóza. Životní cyklus buňky- toto je období jejího života od rozdělení k rozdělení. Buňky se rozmnožují zdvojnásobením svého obsahu a následným dělením na polovinu. Buněčné dělení je základem růstu, vývoje a regenerace tkání mnohobuněčného organismu. Buněčný cyklus rozdělen na mezifáze, doprovázené přesným kopírováním a distribucí genetického materiálu a mitóza– skutečné buněčné dělení po zdvojení ostatních buněčných složek. Trvání buněčných cyklů se mezi druhy, tkáněmi a stádii značně liší, od jedné hodiny (u embrya) do jednoho roku (u dospělých jaterních buněk).

Mezifáze- období mezi dvěma divizemi. Během tohoto období se buňka připravuje na dělení. Množství DNA v chromozomech se zdvojnásobí. Počet dalších organel se zdvojnásobí, jsou syntetizovány proteiny a ty, které tvoří dělicí vřeteno, jsou nejaktivnější a dochází k růstu buněk.

Na konci interfáze se každý chromozom skládá ze dvou chromatid, které se během mitózy stanou nezávislými chromozomy.

Mitóza je forma dělení buněčného jádra. Proto se vyskytuje pouze v eukaryotických buňkách. V důsledku mitózy obdrží každé z výsledných dceřiných jader stejnou sadu genů, jakou měla rodičovská buňka. Do mitózy mohou vstoupit jak diploidní, tak haploidní jádra. Mitóza produkuje jádra stejné ploidie jako původní. Mitóza se skládá z několika po sobě jdoucích fází.

Profáze. Zdvojené centrioly se rozbíhají k různým pólům buňky. Mikrotubuly se od nich táhnou k centromerám chromozomů a tvoří vřeténka. Chromozomy jsou zesílené a každý chromozom se skládá ze dvou chromatid.

Metafáze. V této fázi jsou jasně viditelné chromozomy sestávající ze dvou chromatid. Seřazují se podél rovníku buňky a tvoří metafázovou desku.

Anafáze. Chromatidy se pohybují směrem k pólům buněk stejnou rychlostí. Mikrotubuly se zkracují.

Telofáze. Dceřiné chromatidy se přibližují k pólům buněk. Mikrotubuly zmizí. Chromozomy despirují a znovu získávají svůj vláknitý tvar. Vzniká jaderný obal, jadérko a ribozomy.

Cytokineze– proces separace cytoplazmy. Buněčná membrána ve střední části buňky je vtažena dovnitř. Vytvoří se štěpná rýha a jak se prohlubuje, buňka se rozdvojuje.

V důsledku mitózy se vytvoří dvě nová jádra s identickými sadami chromozomů, přesně kopírující genetickou informaci mateřského jádra.

V nádorových buňkách je průběh mitózy narušen.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Chromozomy se skládají z

1) DNA a protein 3) DNA a RNA

2) RNA a protein 4) DNA a ATP

A2. Kolik chromozomů obsahuje lidská jaterní buňka?

1) 46 2) 23 3) 92 4) 66

A3. Kolik řetězců DNA má zdvojený chromozom?

1) jedna 2) dvě 3) čtyři 4) osm

A4. Pokud lidská zygota obsahuje 46 chromozomů, kolik chromozomů je v lidském vajíčku?

1) 46 2) 23 3) 92 4) 22

A5. Jaký je biologický význam duplikace chromozomů v interfázi mitózy?

1) Během procesu duplikace se dědičná informace mění

2) Zdvojené chromozomy jsou lépe viditelné

3) V důsledku zdvojení chromozomů zůstává dědičná informace nových buněk nezměněna

4) V důsledku zdvojení chromozomů obsahují nové buňky dvakrát více informací

A6. Ve které fázi mitózy se chromatid oddělí k buněčným pólům? V:

1) profáze 3) anafáze

2) metafáze 4) telofáze

A7. Uveďte procesy probíhající v mezifázi

1) divergence chromozomů k pólům buňky

2) syntéza proteinů, replikace DNA, buněčný růst

3) tvorba nových jader, buněčných organel

4) despiralizace chromozomů, tvorba vřeténka

A8. Výsledkem je mitóza

1) genetická rozmanitost druhů

2) tvorba gamet

3) křížení chromozomů

4) klíčení spór mechu

A9. Kolik chromatid má každý chromozom, než je duplikován?

1) 2 2) 4 3) 1 4) 3

A10. V důsledku mitózy se tvoří

1) zygota ve sphagnum

2) spermie v mouše

3) dubové pupeny

4) slunečnicová vejce

Část B

V 1. Vyberte procesy probíhající v interfázi mitózy

1) syntéza bílkovin

2) snížení množství DNA

3) buněčný růst

4) zdvojení chromozomů

5) divergence chromozomů

6) jaderné štěpení

AT 2. Uveďte procesy, které jsou založeny na mitóze

1) mutace 4) tvorba spermií

2) růst 5) regenerace tkání

3) fragmentace zygoty 6) oplodnění

VZ. Stanovte správnou sekvenci fází životního cyklu buňky

A) anafáze B) telofáze D) metafáze

B) interfáze D) profáze E) cytokineze

Část S

C1. Co mají společného procesy regenerace tkání, tělesného růstu a fragmentace zygot?

C2. Jaký je biologický význam zdvojení chromozomů a množství DNA v interfázi?

Redukční dělení buněk. Meióza je proces dělení buněčných jader, který vede ke snížení počtu chromozomů na polovinu a tvorbě gamet. V důsledku meiózy se z jedné diploidní buňky (2n) vytvoří čtyři haploidní buňky (n).

Meióza se skládá ze dvou po sobě jdoucích dělení, kterým předchází jediná replikace DNA v interfázi.

Hlavní události profáze první divize meiózy jsou následující:

– homologní chromozomy se spojují po celé délce nebo, jak se říká, konjugují. Při konjugaci vznikají chromozomové páry – bivalenty;

– v důsledku toho se tvoří komplexy sestávající ze dvou homologních chromozomů nebo čtyř chromatid (přemýšlejte o tom, k čemu to je?);

– na konci profáze dochází ke křížení (crossover) mezi homologními chromozomy: chromozomy si vzájemně vyměňují homologní oblasti. Právě crossover zajišťuje rozmanitost genetické informace, kterou děti dostávají od svých rodičů.

V metafázi I chromozomy jsou seřazeny podél rovníku vřeténka. Centromery směřují k pólům.

Anafáze I - vlákna vřeténka se stahují, homologní chromozomy sestávající ze dvou chromatid se rozbíhají k pólům buňky, kde se tvoří haploidní sady chromozomů (2 sady na buňku). V této fázi dochází k chromozomálním rekombinacím, čímž se zvyšuje stupeň variability potomků.

Telofáze I – buňky s haploidní sada chromozomů a dvojnásobné množství DNA. Vzniká jaderný obal. Každá buňka obsahuje 2 sesterské chromatidy spojené centromerou.

Druhé dělení meiózy se skládá z profáze II, metafáze II, anafáze II, telofáze II a cytokineze.

Biologický význam meiózy spočívá ve tvorbě buněk zapojených do pohlavního rozmnožování, v udržování genetické stálosti druhů, jakož i ve sporulaci ve vyšších rostlinách. Meiotickou cestou vznikají spory mechů, kapradin a některých dalších skupin rostlin. Meióza slouží jako základ pro kombinační variabilitu organismů. Poruchy meiózy u lidí mohou vést k patologiím, jako je Downova choroba, idiocie atd.

Vývoj zárodečných buněk.

Proces tvorby zárodečných buněk se nazývá gametogeneze. U mnohobuněčných organismů se rozlišuje spermatogeneze - tvorba samčích zárodečných buněk a oogeneze - tvorba samičích zárodečných buněk. Uvažujme gametogenezi vyskytující se v gonádách zvířat - varlatech a vaječnících.

Spermatogeneze– proces přeměny diploidních prekurzorů zárodečných buněk – spermatogonie do spermií.

1. Spermatogonie se dělí na dvě dceřiné buňky - spermatocyty prvního řádu.

2. Spermatocyty 1. řádu se meiózou (1. dělením) dělí na dvě dceřiné buňky - spermatocyty 2. řádu.

3. Spermatocyty druhého řádu začínají druhé meiotické dělení, v důsledku čehož se tvoří 4 haploidní spermatidy.

4. Spermatidy se po diferenciaci promění ve zralé spermie.

Spermie se skládá z hlavy, krku a ocasu. Je mobilní a díky tomu se zvyšuje pravděpodobnost jeho setkání s gametami.

U mechů a kapradin se spermie vyvíjejí v antheridiích, u krytosemenných rostlin se tvoří v pylové láčky.

Oogeneze– tvorba vajíček u samic. U zvířat se vyskytuje ve vaječnících. V reprodukční zóně jsou oogonie - primární zárodečné buňky, které se rozmnožují mitózou.

Z oogonie se po prvním meiotickém dělení tvoří oocyty prvního řádu.

Po druhém meiotickém dělení se vytvoří oocyty druhého řádu, ze kterých se vytvoří jedno vajíčko a tři vodící tělíska, která následně odumírají. Vajíčka jsou nepohyblivá a mají kulovitý tvar. Jsou větší než jiné buňky a obsahují zásobu živin pro vývoj embrya.

U mechů a kapradin se vajíčka vyvíjejí v archegonii, u kvetoucích rostlin ve vajíčkách umístěných ve vaječníku květu.

PŘÍKLADY ÚKOLŮ

Část A

A1. Meióza se nazývá proces

1) změny v počtu chromozomů v buňce

2) zdvojnásobení počtu chromozomů v buňce

3) tvorba gamet

4) konjugace chromozomů

A2. Základ změn dědičné informace dětí

ve srovnání s nadřazenými informačními lživými procesy

1) zdvojnásobení počtu chromozomů

2) snížení počtu chromozomů na polovinu

3) zdvojnásobení množství DNA v buňkách

4) konjugace a křížení

A3. První dělení meiózy končí tvorbou:

2) buňky s haploidní sadou chromozomů

3) diploidní buňky

4) buňky různé ploidie

A4. V důsledku meiózy se tvoří:

1) výtrusy kapradí

2) buňky stěn kapradiny antheridium

3) buňky stěn kapradiny archegonium

4) somatické buňky trubců včel

A5. Metafázi meiózy od metafáze mitózy lze rozlišit podle

1) umístění bivalentů v rovníkové rovině

2) zdvojení chromozomů a jejich stočení

3) tvorba haploidních buněk

4) divergence chromatid k pólům

A6. Telofáze druhého dělení meiózy lze rozpoznat podle

1) vznik dvou diploidních jader

2) divergence chromozomů k pólům buňky

3) vznik čtyř haploidních jader

4) zdvojnásobení počtu chromatid v buňce

A7. Kolik chromatid bude obsaženo v jádře krysího spermatu, pokud je známo, že jádra jeho somatických buněk obsahují 42 chromozomů

1) 42 2) 21 3) 84 4) 20

A8. Gamety vzniklé v důsledku meiózy obsahují

1) kopie kompletní sady rodičovských chromozomů

2) kopie poloviny sady rodičovských chromozomů

3) kompletní sada rekombinovaných rodičovských chromozomů

4) polovina rekombinované sady rodičovských chromozomů

Část B

V 1. Biologický význam meiózy spočívá v zachování stálosti druhového počtu chromozomů, vytváření podmínek pro kombinační variabilitu, libovolnou divergenci rodičovských chromozomů mezi gametami, zachování rodičovské dědičné informace beze změn, zvýšení počtu chromozomů v buňce, zachování užitečných vlastností organismu během rozmnožování

AT 2. Vytvořte soulad mezi procesem a událostmi, ke kterým během tohoto procesu dochází

VZ. Stanovte správnou sekvenci procesů probíhajících v meióze

A) Umístění bivalentů v rovině rovníku

B) Vznik bivalentů a křížení

B) Divergence homologních chromozomů k buněčným pólům

D) tvorba čtyř haploidních jader

D) vytvoření dvou haploidních jader obsahujících dvě chromatidy

Část C

C1. Meióza je základem kombinační variability. co to vysvětluje?

C2. Porovnejte výsledky mitózy a meiózy